Перейти к содержимому


Астроновости

космос и немного физики

Сообщений в теме: 1703

#1681 alexandrion12

    Активный участник

  • Пользователи
  • PipPipPipPipPip
  • 10 119 сообщений

Отправлено 17 Ноябрь 2019 - 08:50

Данные, собранные солнечным зондом «Паркер», теперь доступны для всех!

Изображение

Хотите увидеть процессы, протекающие на Солнце, в мельчайших подробностях?

Теперь вы можете сделать это, заглянув в базы новейших научных данных, доступные широкой общественности. Эта информация была собрана при помощи солнечного зонда НАСА Parker («Паркер») в ходе двух близких пролетов мимо нашего светила. Во время этих пролетов космический аппарат оказывался ближе к Солнцу, чем любая другая автоматическая научная станция до него, что позволило ученым получить беспрецедентные новые данные, позволяющие глубже понять устройство нашей звезды.

«Солнечный зонд Parker раздвигает границы нашего познания в сфере изучения космоса, давая новые сведения о процессах, протекающих на Солнце, - сказал Нур Рауафи (Nour E. Raouaf), ученый проекта Parker Solar Probe из Лаборатории прикладной физики Университета Джона Хопкинса, США, в сделанном заявлении. – Опубликование этих данных для широкой общественности позволит воспользоваться ими для совершения новых открытий не только астрономам-профессионалам, но и всем интересующимся астрономией и астрофизикой!»

Солнечный зонд Parker был запущен в августе 2018 г. с семилетней миссией, научными целями которой являются: непрерывный поток высокоионизированной плазмы, извергающийся с поверхности Солнца – солнечный ветер – а также внешняя атмосфера нашей звезды – корона. Изучение этих объектов требует размещения зонда на очень небольшом расстоянии от Солнца: основной объем данных, интересующих ученых, аппарат собирает с расстояния всего лишь в 37 миллионов километров от поверхности светила.

На борту космического аппарата Parker находится четыре научных эксперимента: Fields Experiment (изучение электрических и магнитных полей), Integrated Science Investigation of the Sun (измерение параметров высокоэнергетических частиц солнечного ветра и солнечной короны), Wide-Field Imager for Solar Probe (получение изображений солнечного ветра и других структур) и Solar Wind Electrons Alphas and Protons Investigation (измерение параметров различных классов частиц солнечного ветра).

Изображение

И теперь у вас есть возможность самостоятельно изучить первичные данные, собранные при помощи этих инструментов в ходе двух состоявшихся пролетов: 31 октября – 12 ноября 2018 г. и 30 марта – 19 апреля 2019 г. Централизованного хранилища для этих данных не предусмотрено, однако НАСА опубликовало список веб-сайтов - https://blogs.nasa.g...ased-to-public/ , на которых размещены части общего объема собранной зондом информации.

Согласно НАСА, полноценные научные результаты от команды этой миссии будут опубликованы позднее в этом году.

К настоящему времени солнечный зонд Parker совершил уже свой третий пролет мимо Солнца; следующее сближение аппарата с нашим светилом ожидается 29 января 2020 г.
https://www.astronew...=20191116073756




Звездные потоки в NGC 5907

Изображение
Авторы и права: Р.Джей Габани (Обсерватория Блэкберд), Д.Мартинез-Дельгадо(Канарский астрофизический институт, Астрономическиий институт им. Макса Планка),
Ж.Пеньяррубиа (Университет Виктории), И.Трухильо (Канарский астрофизический институт), С.Маевский (Университет Вирджинии), М.Полен (Кардифф)
Перевод: Д.Ю.Цветков

Пояснение: Гигантские приливные звездные потоки окружают галактику NGC 5907. Изогнутые структуры образуют разреженные петли, протянувшиеся более чем на 150 тысяч световых лет от тонкой, видимой с ребра галактики, известной также под названиями "Щепка" или "Лезвие ножа". Потоки, которые можно увидеть только на очень глубоких экспозициях, вероятно, являются призрачным следом карликовой галактики, который она оставила, двигаясь по орбите вокруг NGC 5907. Эта маленькая галактика-спутник постепенно разрушалась и в конце концов слилась с NGC 5907 более четырех миллиардов лет назад. Это замечательное изображение, полученное небольшим автоматическим телескопом в Нью-Мексико, подтверждает космологический сценарий, согласно которому большие спиральные галактики, включая наш Млечный Путь, сформировались путем слияния меньших галактик. NGC 5907 находится на расстоянии около 40 миллионов световых лет в северном созвездии Дракон.
http://www.astronet.ru/db/msg/1539787



оффтоп

На гранулах пирита выросли кристаллы из первичного бульона

Изображение
Изображение гранул пирита фрактальным рисунком, полученное с помощью сканирующего электронного микроскопа
Lena Vincent et al. / Life, 2019

Группа американских и японских ученых установила, что химические экосистемы могут эволюционировать при наличии ресурса исходных реагентов. Авторы новой работы смешали раствор простых органических веществ, неорганических солей и источника химической энергии (АТФ или персульфата аммония) с порошком пирита, перемешивали пару дней, а затем перенесли часть в сосуд с новой порцией исходного раствора с пиритом и последовательно переносили сорок раз. На 12 поколении концентрации органических веществ и производного АТФ начали снижаться, а на кристаллах пирита образовывались фрактальные рисунки. Результаты исследования опубликованы в открытом доступе в журнале Life.

Согласно одной из теорий возникновения жизни, развитие необходимых сложных веществ на Земле произошло благодаря эволюции химических экосиситем, которые накапливались на поверхности минералов и состояли из молекул, способных катализировать реакции образования друг друга. Одна из моделей возникновения таких систем основана на предположении о том, что органические молекулы адсорбировались на железисто-серных минералах и «росли» в окружении источников атомов углерода. Однажды обогащенные важнейшими молекулами, взаимно-катализируемые системы развивались и распространялись по поверхности минералов, используя потоки веществ и энергии из окружающей их среды для формирования всех нужных компонентов.

Лена Винсент (Lena Vincent) с коллегами из Висконского университета в Мадисоне смешали вещества, вероятно существовавшие в добиотический период, с порошком распространенного в то время пирита и исследовали эволюцию раствора, добавляя новые порции компонентов к веществам, которые синтезировались в предыдущем поколении. Раствор с порошком пирита оставляли на пару дней, затем перенесли смесь в сосуд с новым раствором пирита и опять оставили на два-три дня. Через каждые шесть поколений авторы определяли рН, концентрации образующихся веществ и ортофосфата — производного молекулы АТФ, которую добавили в раствор в качестве источника химической энергии. Исходный бульон содержал аминокислоты, органические кислоты, соли переходных металлов, некоторые неорганические соли, азотистые основания, сахара, кофакторы и некоторые другие соединения.

Изображение
Схема эксперимента. В процессе переноса небольшой части суспензии предыдущего поколения в новый раствор с пиритом химические вещества распространялись по минералу (изображены желтым) достатчно быстро, избегая разбавления
Lena Vincent et al. / Life, 2019

Чтобы убедиться, что изменения в растворе протекают благодаря последовательному переносу в сосуды с новыми растворами, а не в результате старения или попадания веществ из окружающей среды, исследователи сравнивали результаты с контрольными образцами.

В десяти независимых сериях эксперимента авторы обнаружили значительное снижение концентрации ортофосфата в поколениях шесть, 12 и 18 по сравнению с контрольными растворами. Исследователи предполагают, что это произошло либо из-за осаждения или адсорбции на пирите, либо из-за перехода во вторичные неорганические анионы или фосфорилированные органические соединения. Содержание органических соединений, которые поглощают электромагнитное излучение в УФ и видимой области, начало снижаться в 12 поколении. Авторы утверждают, что эти соединения покидали раствор аналогично ортофосфату.

На изображениях сканирующего электронного микроскопа гранул порошка пирита исследователи заметили фрактальный рисунок, который на гранулах контрольного образа встречался редко. В результате дополнительных экспериментов авторы убедились, что для образования рисунка необходимо наличие в растворе как неорганических солей, так и органических веществ и АТФ. По словам авторов, это указывает на наличие органического слоя на поверхности пирита, который позволяет образовываться кристаллическим структурам.

Изображение
Периодическое изменение концентрации ортофосфата в растворах разных поколений
Lena Vincent et al. / Life, 2019

Авторы заметили систематические изменения в течение циклов переноса и продолжительный цикл спада и повышения концентраций свободного ортофосфата и органических соединений, который указывает на возможность возникновения динамически поддерживаемой самораспространяющейся химической экосистемы. По их словам, модификация использованного метода изучения эволюции химических экосистем с пиритом путем варьирования начальных компонентов и концентраций поможет ученым лучше понять возникновение условий для развития жизни.

Ранее британским ученым удалось из воды, сероводорода, тиоацетата, коротких нитрилов и окислителя получить пептиды в мягких условиях ранней Земли. Полипептидная цепь наращивалась в результате цикла последовательных реакций тиолиза, гидролиза и окисления.

Алина Кротова
https://nplus1.ru/ne...hemical-systems

#1682 alexandrion12

    Активный участник

  • Пользователи
  • PipPipPipPipPip
  • 10 119 сообщений

Отправлено 18 Ноябрь 2019 - 08:33

Новый способ обнаружения столкновений черных дыр в оптическом диапазоне

Изображение

Гравитационно-волновые детекторы обнаруживают столкновения между черными дырами с частотой примерно одно событие в неделю. Если эти столкновения происходят в пустом пространстве, исследователи не могут видеть связанный с этим событием свет, который необходим для локализации события столкновения. Однако в новом исследовании ученые показали, что столкновение между черными дырами может иметь связанный с ним источник излучения в оптическом диапазоне в том случае, если столкновение происходит в присутствии газа.

«При помощи этого связанного с событием столкновения источника света астрономы могут легко найти местоположение зарегистрированного гравитационно-волнового события и изучить его более подробно, чем это возможно в настоящее время», - сказал главный автор нового исследования Барри Маккернан (Barry McKernan) из Департамента астрофизики Американского музея естественной истории.

Черные дыры формируются, когда умирают массивные звезды. Подобно тому, как тяжелые камни на Земле погружаются на дно реки, черные дыры погружаются к центру галактики, где уровень гравитации наиболее высок. Считается, что в центрах галактик близ центральной сверхмассивной черной дыры (СМЧД) накапливаются большие группы черных дыр звездных масс.

Согласно Маккернану и его коллегам, сближение двух черных дыр звездных масс внутри газопылевого аккреционного диска сверхмассивной черной дыры может приводить к столкновению, сопровождающемуся резким ускорением результирующей черной дыры. Окружающий эту стремительно движущуюся черную дыру газ при этом пытается следовать за ней, однако сталкивается с другими слоями газа и формирует таким образом ударную волну, резко разогревающую газ и вызывающую яркое свечение. Если газовый диск достаточно разреженный, чтобы свет мог покинуть его пределы, то свечение газа под действием ударной волны можно зарегистрировать при помощи телескопов в рамках проводимых обзоров неба. Вероятность обнаружения такой ударной волны на фоне аккреционного диска СМЧД, который сам по себе является очень ярким, растет при переходе к столкновениям массивных черных дыр в окрестностях СМЧД относительно небольшой массы. Временной масштаб вспышки, вызванной ударной волной, может помочь астрономам отличить слияние черных дыр от случайных флуктуаций яркости газа в диске, пояснили авторы.

Исследование опубликовано в журнале Astrophysical Journal.
https://www.astronew...=20191117084158





Почти экстремальные черные дыры с «волосами» к старости становятся «лысыми»

Изображение

Черные дыры «не имеют волос»: то есть свойств, которые могут быть использованы для различения двух черных дыр между собой. Экстремальные черные дыры (вращающиеся с максимально возможной скоростью) могут иметь дополнительное свойство, постоянные «волосы», представляющие собой безмассовое скалярное поле. Почти экстремальные черные дыры (подобные черной дыре Гаргантюа из «Интерстеллар») имеют «волосы», которые представляют собой временное явление: почти экстремальные черные дыры, которые пытаются вновь отрастить «волосы», в конечном счете теряют их и вновь становятся «лысыми».

Согласно эйнштеновской теории относительности черная дыра может быть исчерпывающе описана при помощи всего лишь трех параметров: массы, углового момента и электрического заряда. Поскольку две черные дыры с одинаковым набором этих параметров не могут быть различены между собой, независимо от пути их формирования, считалось, что у черных дыр «нет волос» - то есть дополнительных свойств, которые могут быть использованы для их различения.

Позднее ученые показали, что черные дыры с максимально возможным электрическим зарядом могут иметь постоянное дополнительное свойство, «волосы», представляющее собой безмассовое скалярное поле, и что эти «волосы» можно наблюдать с огромных расстояний.

В новом исследовании астрономы во главе с Лиором Бурко (Lior M. Burko) решили изучить возможность существования «волос» для случая почти экстремальных черных дыр. При помощи компьютерных моделей ученые смогли обобщить модель «волос» на черные дыры, которые вращаются с максимально возможной скоростью или со скоростью, близкой к максимально возможной. Такие черные дыры авторы исследования соответственно также называли экстремальными и близкими к экстремальным. В результате моделирования удалось выяснить, что почти экстремальные черные дыры имеют «волосы», наличие которых носит временный характер, в отличие от абсолютно экстремальных черных дыр. Такие почти экстремальные черные дыры в «молодости и зрелом возрасте» ведут себя как экстремальные черные дыры, однако со временем их поведение становится все больше похоже на поведение обычных черных дыр, и они теряют свои «волосы», вновь становясь «лысыми», выяснили авторы.

Исследование опубликовано в журнале Physical Review Research.
https://www.astronew...=20191118050806






«Размер имеет значение», когда речь идет о вращении галактик, нашли астрофизики

Изображение

Направление, в котором вращается галактика, зависит от ее массы, выяснили исследователи.

Команда астрофизиков проанализировала набор из 1418 галактик и нашла, что меньшие по размерам галактики демонстрируют склонность к вращению вдоль осей, отличных от осей вращения галактик больших масс. Направление вращения в этом анализе было измерено по отношению к ближайшему к каждой галактике «космическому филаменту» - одной из крупнейших структур Вселенной.

Филаменты представляют собой массивные нитевидные образования, включающие огромные количества материи – в том числе галактики, газ и, как показывает моделирование, темную материю. Их длина может составлять порядка 500 миллионов световых лет при толщине всего лишь в 20 миллионов световых лет. При рассмотрении Вселенной в самом крупном масштабе она оказывается поделена этими филаментами, формирующими гигантскую «решетку», на множество ячеек, внутри которых находятся обширные пустоты из темной материи.

В этом новом исследовании астрономы во главе доктором Шарлоттой Велкер (C Welker) из Международного центра радиоастрономических исследований (ICRAR), Австралия, при помощи спектрографа Sydney-AAO Multi-object Integral-field spectrograph (SAMI), установленного на Англо-Австралийском телескопе (AAO), выяснили, что оси вращения меньших по размерам галактик из исследованного набора расположены преимущественно вдоль филамента, в то время как оси вращения более крупных галактик в основном повернуты под прямым углом к нему. Однако направление оси вращения малых галактик меняется, когда под действием гравитации филамента они приближаются к нему, входят в него и, испытывая столкновения с другими галактиками, набирают массу.

В дальнейшем исследование обнаруженного в этой работе явления будет продолжено, чему будет способствовать установка на Англо-Австралийский телескоп в следующем году инструмента под названием Hector. Этот инструмент сможет проводить в пять раз более обширные обзоры неба, чем инструмент SAMI, сказали исследователи.

Работа опубликована в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
https://www.astronew...=20191118053302




Убывающая Луна помешает наблюдать один из ярчайших метеорных потоков осени

Изображение
© Фото : Национальное управление США по аэронавтике и исследованию космического пространства
Метеорный поток Леониды. Архивное фото

МОСКВА, 17 ноя — РИА Новости. Убывающая Луна помешает наблюдать один из ярчайших метеорных потоков — Леониды, который достигнет своего пика в ночь на 18 ноября, сообщает Московский планетарий.

"В 2019 году в ночь пика ожидается до 15 метеоров в час. Но убывающая Луна (Ф=0,70), которая в ночь максимума располагается недалеко от радианта Леонид в созвездии Рак, существенно помешает наблюдениям", — говорится в сообщении.

В целом метеорный поток длится с 6 по 30 ноября, но своего максимума в этом году достигнет в 02:00 мск в ночь на понедельник, 18 ноября. В планетарии отмечают, что быстрые метеоры белого цвета, рожденные остатками кометы Темпеля — Туттля, лучше наблюдать под утро над восточным горизонтом.

Комета Темпеля — Туттля делает оборот вокруг Солнца за 33 года. Когда она приближается к Земле, метеорный поток усиливается. Иногда можно видеть до нескольких тысяч метеоров в час. Например, в 1966 году наблюдалось до десяти тысяч метеоров в час. Самый яркий такой поток пришелся на 1833 год. Тогда, по рассказам очевидцев, "по своей частоте метеоры в тот момент едва уступали частоте снежных хлопьев во время среднего снегопада".
https://ria.ru/20191...1561030764.html





Черные дыры: результаты серий слияний?

Слишком большие массы для общепринятой теории. Некоторые черные дыры, обнаруженные благодаря их гравитационным волнам, слишком тяжелы, чтобы быть образованными от нормальных звезд. И вот теперь исследователи нашли необычное объяснение для таких черных дыр: в активных галактических ядрах «пойманные в ловушку» черные дыры могут сливаться в серии - и, как сообщают астрономы, могут вырастать в невероятно огромные массы.

Изображение
Окружение активных ядер галактик может захватывать черные дыры и объединять их многократно, что объясняет необычно большую массу некоторых из этих объектов. © Scott C. Noble

Со времени первого обнаружения гравитационных волн детекторы LIGO и Virgo зарегистрировали более десяти слияний черных дыр - и даже столкновение двух нейтронных звезд. Но до сих пор остается неясным, как именно сформировались эти сталкивающиеся объекты: происходят ли они от близко расположенных двойных звезд? Или все же обе черные дыры вступают в контакт на более поздних этапах?


Слишком массивные для звездного коллапса

Но еще более озадачивает необычно большая масса некоторых из черных дыр, вовлеченных в столкновения. Например, событие GW170729 включает в себя, по крайней мере, одну черную дыру с массой в 50,6 солнечных масс, и это на самом деле невероятно большая масса для черной дыры, созданной звездой, объясняют Имре Бартос из Университета Флориды в Гейнсвилле и его коллеги. Потому что исходная звезда неизбежно претерпит коллапс еще задолго до того, как достигнет такой массы.

Но как же тогда может возникнуть столь массивный гигант? Возможное объяснение этой «невозможной» массы Бартос и его команда решили проверить в процессе симуляции. Полученный результат показал: эти черные дыры могли появиться в результате предыдущих слияний еще до того, как произошло их столкновение. Такие последовательные столкновения были бы возможны, в частности, на орбите вокруг активного ядра галактики, объясняют исследователи.


Захвачены на орбите

Конкретно такой сценарий выглядел бы следующим образом: в окружении активной сверхмассивной черной дыры, находящейся в ядре галактики, накапливается не только огромный диск горячего газа и распадающейся материи, но и целые звезды и звездные черные дыры, которые кружатся в такой плотно заполненной периферии гравитационного гиганта. Пойманные гигантской гравитацией, эти маленькие черные дыры движутся по относительно узкой траектории и не имеют возможности с нее сойти.

Изображение
Образование активного ядра галактики - звездные черные дыры могут быть захвачены также и в аккреционном диске. © Rothwild /CC-by-sa 3.0

«Это похоже на ураган, вокруг глаза которого все несется по кругу», - объясняет Бартос. - «За исключением того, что глаз в этом случае представляет собой кольцо вокруг центральной сверхмассивной черной дыры». Это кольцо увеличивает вероятность того, что пойманные в ловушку черные дыры встретятся друг с другом, и в результате слияния увеличатся в массе и размерах. Поскольку черные дыры, образованные этими столкновениями, продолжают оставаться в гравитационной ловушке, они и дальше могут сталкиваться - и результатом этого может стать чрезвычайно масштабное событие, такое как GW170729.


Серийные столкновения

По мнению астрономов, именно такой сценарий может объяснить, как возникли необычно тяжелые черные дыры в некоторых зарегистрированных событиях гравитационных волн. «Такие иерархические слияния являются скорее правилом, чем исключением в миграционных ловушках активных ядер галактик», - говорят исследователи. - «Далее они приводят к цепочке последовательных слияний. Примерно в 40 процентах наблюдавшихся случаев одна из черных дыр должна была быть тяжелее 50 солнечных масс».

Сюда вписывается и то, что чрезвычайно тяжелая черная дыра в событии GW170729 вращается необычайно быстро - это также стало типичным следствием последовательного слияния черных дыр в активном ядре галактики в проведенной симуляции, объясняют Бартос и его команда. В целом, они пришли к выводу, что такие черные дыры, как в GW170729, в пять раз чаще встречаются в их сценарии галактического ядра, чем в любой другой ситуации.

«Этот сценарий предоставляет собой естественный способ объяснить большую массу и сильное вращение таких сливающихся черных дыр», - говорит соавтор Ричард О'Шонесси из Рочестерского технологического института. Является ли это объяснение правильным, теперь должны показать дальнейшие наблюдения подобных гравитационно-волновых событий. Но исследователи считают свой сценарий наиболее вероятным объяснением.
https://kosmos-x.net...2019-11-17-5851





Молодые звезды в облаке ρ Змееносца

Изображение
Авторы и права: НАСА, Лаборатория реактивного движения – Калтех, Космический аппарат WISE
Перевод: Д.Ю.Цветков

Пояснение: Как формируются звезды? Чтобы лучше понять это, астрономы изучают это замечательное инфракрасное изображение, запечатлевшее пылевые облака и погруженные в них недавно родившиеся звезды. Фотография получена космическим телескопом WISE (Wide-field Infrared Survey Explorer – Исследователь широкоугольного инфракрасного обзора) и показана в искусственных цветах. Этот космический пейзаж представляет одну из ближайших к нам областей звездообразования – часть комплекса космических облаков ρ Змееносца. Комплекс расположен всего в 400 световых лет от нас возле южного края созвездия Змееносца. После того, как молодые звезды рождаются на краях большого холодного молекулярного облака, они нагревают окружающую пыль, которая испускает инфракрасное излучение. Звезды, находящиеся на стадии формирования, которые называют молодыми звездными объектами, погружены в компактные розоватые туманности и скрыты от проницательных глаз оптических телескопов. Исследования в инфракрасном диапазоне показали, что в этой области находятся очень молодые звезды, возраст которых не превышает 300 тысяч лет. Это очень мало по сравнению с нашим Солнцем, которому уже почти 5 миллиардов лет. Хорошо заметная красная туманность в правом нижнем углу картинки, окружающая звезду σ Скорпиона – отражательная туманность, ее излучение обусловлено рассеянием света звезды на космической пыли. Этот снимок аппарата WISE, опубликованный в 2012 году, имеет угловой размер почти 2 градуса, что на расстоянии до облака ρ Змееносца охватывает область размером около 14 световых лет.
http://www.astronet.ru/db/msg/1540475





Раскрыт один из механизмов разогрева солнечной короны

Изображение
Kelly VanDellen / ru.123rf.com

Международная группа ученых, включая исследователей из Технологического института Нью-Джерси (NJIT, США), определила, что энергия Солнца передается с поверхности звезды в ее верхнюю атмосферу с помощью струй плазмы, передает пресс-служба NJIT. Выводы ученых представлены в статье, опубликованной в журнале Nature.

Невидимая для человеческого глаза, за исключением случаев, когда она ненадолго появляется в виде огненного ореола плазмы во время солнечного затмения, корона до сих пор остается загадкой даже для ученых. Она начинается на расстоянии примерно 2000 километров от поверхности звезды и простирается на миллионы километров в каждом направлении (верхняя граница не установлена). Корона более чем в сто раз горячее, чем нижние слои, что расположены намного ближе к «термоядерному реактору» в ядре Солнца.

Почему корона так сильно нагревается и что питает ее энергией – один из самых больших вопросов в изучении Солнца. Было названо множество претендентов на роль «нагревательных элементов» короны. И, вероятно, основным, как было выяснено недавно, являются спикулы – струи намагниченной плазмы, которые, как из гейзеров, выбрасываются из хромосферы – внешней оболочки Солнца – в корону. Эти «столбы» диаметром от 200 до 500 километров вылетают со скоростью около 20 километров в секунду (в некоторых случаях скорость может быть в пять раз больше). Одновременно на Солнце может вспыхивать до миллиона таких спикул.

На изображениях, полученных в ультрафиолете и высокоэнергетической части спектра с помощью телескопа Солнечной обсерватории «Большой медведь» (BBSO) Технологического института Нью-Джерси, ученые впервые увидели, как образуются спикулы. Они наблюдали изменения магнитных полей рядом с сотнями плазменных струй. Выяснилось, что спикулы возникают в результате того, что линии магнитного поля, которые проходят через ножки «столбов», резко разрываются и начиняют пересоединяться. В ходе этого процесса выделяется огромное количество энергии, которая и разогревает корону Солнца. Аналогичным образом происходят и другие, более массивные вспышки – выбросы корональной массы.

Источник: news.njit.edu
https://scientificru...lnechnoj-korony






НАСА назвало точную дату максимального сближения Земли с огромным астероидом

Виктория Ветрова

Изображение

НАСА опубликовало подробности об астероиде, известном как JF1, который направляется к Земле. Предполагается, что космическая скала, размером в 128,02 м в поперечнике, приблизится к нашей планете 6 мая 2022 года.

Американское космическое агентство заявило, что если астероид столкнется с Землей, то сила удара составит 230 килотонн в тротиловом эквиваленте.

В результате, астероид был отмечен пристальным вниманием околоземной системой мониторинга, Sentry.

НАСА заявило: «Sentry — это высокоавтоматизированная система мониторинга орбит околоземных астероидов, которая постоянно сканирует орбиты космических камней на предмет возможного столкновения с Землей в течение следующих 100 лет».

Космическое агентство также заявило, что вероятность столкновения скалы с Землей ничтожно мала.

НАСА полагает, что есть вероятность в 0,026% столкновения астероида с Землей в ожидаемую дату 6 мая 2022 года.

В агентстве заявили, что есть «маленький, не значительный шанс», что JF1 может поразить планету.

Но из-за огромного размера астероида, который примерно равен размеру Великой пирамиды в Гизе, он будет продолжать отслеживаться.
https://rwspace.ru/n...asteroidom.html

#1683 alexandrion12

    Активный участник

  • Пользователи
  • PipPipPipPipPip
  • 10 119 сообщений

Отправлено 19 Ноябрь 2019 - 08:50

Орион А в инфракрасном диапазоне

Изображение

Звезды образуются в гигантских облаках газа и пыли, которые пронизывают галактики, такие как Млечный Путь. На этом изображении показано одно такое облако, известное как Орион А, которое было замечено космическими обсерваториями ESA Гершель и Планк.

В 1350 световых лет от нас Орион А - ближайший к нам звездный питомник в полутяжелом весе. Облако заполнено газом - на самом деле оно содержит так много материала, что оно способно произвести десятки тысяч Солнц. Наряду со своим родным братом, Орионом В, облако образует комплекс молекулярных облаков Ориона, обширный звездообразующий регион в созвездии Ориона, который наиболее заметен на ночном небе в течение зимы в северном полушарии или в течении лета в южном полушарии.

Различные цвета, видимые здесь, указывают на свет, излучаемый межзвездными пылинками, смешанными с газом, телескоп Гершель наблюдал за длинноволновыми инфракрасными и субмиллиметровыми волнами, в то время как текстура слабых серых полос, растягивающихся по всему кадру, основана на измерениях телескопа Планка. Это направление поляризованного света, испускаемого пылью, показывает ориентацию магнитного поля.

Как видно на изображении, подобно этому, пространство между звездами не пустое, а заполнено прохладным веществом, известным как межзвездная среда (ISM) - смесь газа и пыли, которая часто слипается. Когда эти скопления становятся достаточно плотными, они начинают разрушаться под действием собственной силы тяжести и становятся все горячее, горячее, плотнее и плотнее, пока не зажгут что-то захватывающее: создание новых звезд.

Магнетизм является важной составляющей ISM. Магнитные поля пронизывают Вселенную и помогают облакам материи поддерживать тонкий баланс между давлением и гравитацией, что в конечном итоге приводит к рождению звезд. Механизмы, которые противодействуют гравитационному коллапсу звездообразных облаков, остаются несколько неясными, но недавнее исследование показывает, что межзвездные магнитные поля играют важную роль в управлении потоками веществ в ISM и могут быть ключевым игроком в предотвращении межзвездно-облачных коллапсов.

Исследование показало, что вещество в ISM связано с окружающим магнитным полем и может двигаться только вдоль его линий, создавая своего рода «конвейерные ленты» из выровненного по полю вещества, как и следовало ожидать от воздействия электромагнитных сил. Когда они взаимодействуют с внешним источником энергии, таким как взрыв звезды, эти потоки вдоль линий магнитного поля сходятся. Процесс создает сжатый карман более высокой плотности, который, по-видимому, перпендикулярен самому полю. По мере того, как все больше и больше материи стекает внутрь, эта область становится все более и более плотной, пока в конечном итоге она не достигнет критической плотности для гравитационного коллапса и не смягчит себя, что приведет к образованию звезды.

Данные, составляющие это изображение, были собраны во время наблюдений телескопом Планка на всем небе и «Обзора пояса Гулда» телескопа Гершель. Работая до 2013 года, телескопы Гершель и Планк сыграли важную роль в исследовании холодной и далекой Вселенной, проливая свет на многие космические явления, от образования звезд в нашей галактике Млечный Путь и до истории расширения всей Вселенной.

Исследование было опубликовано в журнале Astronomy & Astrophysics (2019) Дж. Д. Солером, Институт астрономии им. Макса Планка (Гейдельберг, Германия).
https://www.astronew...=20191118163001





Наблюдения «планет-младенцев» помогут глубже понять формирование экзопланет

Изображение

Двадцать четыре года назад Мишель Майор и Дидье Кело открыли первую планету, обращающуюся вокруг звезды за пределами Солнечной системы – историческое событие, отмеченное Нобелевской премией этого года по физике. Сегодня нам известны тысячи экзопланет, и теперь перед исследователями стоит задача понять, когда и как происходило их формирование.

Однако молодые, тусклые планеты трудно различить на фоне яркой родительской звезды. Чтобы рассмотреть планету на фоне этого «шума» группа исследователей, возглавляемая доктором Джеромом Бувье (Jerome Bouvier) из Гренобльского института планетологии и астрофизики, Франция, использует одну из самых мощных решеток в мире – интерферометр Очень большого телескопа Европейской южной обсерватории, расположенного на горе Параналь, Чили. В то же время компьютерное моделирование возмущения новорожденной планетой газа и пыли, окружающих ее родительскую звезду, помогут им понять, как заметить молодые экзопланеты в реальном космосе. Исследователи рассчитывают, что их проект под названием SPIDI позволит открыть экзопланеты, обращающиеся близко к звезде, в процессе их формирования, в то время, когда возраст этих планет составлял менее одного миллиона лет.

Характер взаимодействия молодой экзопланеты с диском из газа и пыли, окружающим ее родительскую звезду, в конечном счете определяет класс формирующейся экзопланеты. Проект Ричарда Александра (Richard Alexander), профессора Университета Лестера, Великобритания, под названием BuildingPlanS включает разработку компьютерных моделей, которые прогнозируют влияние различных процессов, протекающих при формировании, на принадлежность планеты к тому или иному классу.

Астрофизики знают, что в самом начале планеты формируются из газа и пыли, однако при компьютерном моделировании формирования планет обычно газ и пыль моделируются отдельно друг от друга из-за недостатка исходных данных и вычислительных мощностей. Для решения этой проблемы в проекте под названием UFOS доктор Марио Флок (Mario Flock) из Института астрономии Макса Планка в Гейдельберге, Германия, с коллегами пытается объединить моделирование газа и пыли, показывая, что изучение протекающих в этих средах процессов невозможно по отдельности. Например, присутствие пыли может снизить уровень турбулентности в газе, в то время как турбулентность газа оказывает влияние на размер и фрагментацию частиц пыли, пояснил Флок.

Общая цель этих трех проектов состоит в том, чтобы разобраться в особенностях протекания процессов формирования планет на самых ранних стадиях и составить более полное представление о причинах формирования настолько широкого разнообразия внесолнечных планет, какое регистрируют современные наземные и космические телескопы.
https://www.astronew...=20191118182015





Завершена первая глобальная геологическая карта Титана

Изображение

Первая карта, показывающая глобальную геологию самой большой луны Сатурна, Титана, была составлена ​​и полностью раскрывает динамический мир дюн, озер, равнин, кратеров и других ландшафтов.

Титан - это единственное тело в нашей солнечной системе, отличное от Земли, которое, как известно, имеет стабильную жидкость на своей поверхности. Но вместо воды, падающей из облаков и наполняющей озера и моря, как на Земле, на Титане идет дождь из метана и этана - это углеводороды, которые мы считаем газами, но которые ведут себя как жидкости в холодном климате Титана.

«Титан имеет активный гидрологический цикл на основе метана, который сформировал сложный геологический ландшафт, что делает его поверхность одной из самых геологически разнообразных в Солнечной системе», - сказала Розали Лопес, планетарный геолог из Лаборатории реактивного движения НАСА в Пасадене, Калифорния, и ведущий автор нового исследования, используемого для разработки карты.

«Несмотря на различные материалы, температуры и гравитационные поля между Землей и Титаном, многие поверхностные особенности схожи между двумя мирами и могут быть истолкованы как продукты одних и тех же геологических процессов. Карта показывает, что различные геологические территории имеют четкое распределение с широтой и что некоторые территории покрывают гораздо большую площадь, чем другие".

Лопес и ее команда, включая Майкла Маласку из JPL, работали с коллегой-геологом-планетологом Дэвидом Уильямсом из Школы исследования Земли и космоса в Университете штата Аризона в Темпе. Их результаты , которые включают относительный возраст геологических ландшафтов Титана, были недавно опубликованы в журнале Nature Astronomy.

Команда Лопес использовала данные миссии НАСА «Кассини», которая работала в период с 2004 по 2017 год и совершила более 120 полетов у луны размером с Меркурий. В частности, они использовали данные с радиолокационного устройства Кассини, чтобы проникнуть в непрозрачную атмосферу Титана, состоящую из азота и метана. Кроме того, команда использовала данные видимых и инфракрасных приборов Кассини, которые смогли уловить некоторые из более крупных геологических особенностей Титана через метановую дымку.

«Это исследование является примером использования комбинированных наборов данных и инструментов», - сказала Лопес. «Хотя у нас не было глобального охвата радаром с синтезированной апертурой [SAR], мы использовали данные с других приборов и других режимов от радара для сопоставления характеристик различных особенностей местности, чтобы мы могли сделать вывод о том, что находится там, где у нас не было покрытия SAR".

Уильямс работал с командой JPL, чтобы определить, какие геологические особенности на Титане можно было определить, используя сначала радиолокационные данные, а затем экстраполировать эти единицы на районы, не покрытые радаром. Для этого он опирался на свой опыт работы с радиолокационными изображениями на орбитальном аппарате НАСА «Магеллан-Венера» и на предыдущей геологической карте Титана, которую он разработал.

«Миссия Кассини показала, что Титан является геологически активным миром, где углеводороды, такие как метан и этан, играют ту роль, которую вода играет на Земле», - сказал Уильямс. «Эти углеводороды падают на поверхность, текут в ручьях и реках, накапливаются в озерах и морях и испаряются в атмосферу. Это поразительный мир!»

Миссия Кассини-Гюйгенс представляет собой совместный проект НАСА, Европейского космического агентства (ЕКА) и Итальянского космического агентства. JPL спроектировал, разработал и собрал орбитальный аппарат Cassini. Радар был построен JPL и Итальянским космическим агентством, работая с членами команды из США и нескольких европейских стран.
https://www.astronew...=20191118202837






Ученые НАСА подтверждают водяной пар на Европе

Изображение

Сорок лет назад космический корабль «Вояджер» сделал первые снимки Европы, одной из 79 лун Юпитера, крупным планом. Эти обнаженные коричневатые трещины рассекают ледяную поверхность луны, что придает Европе вид жилковатого глазного яблока. За последние десятилетия полеты во внешнюю солнечную систему собрали достаточно дополнительной информации о Европе, чтобы сделать ее приоритетной целью исследований в поисках жизни НАСА.

Что делает эту луну настолько привлекательной, так это возможность того, что она может обладать всеми ингредиентами, необходимыми для жизни. Ученые имеют доказательства того, что один из этих ингредиентов, жидкая вода, присутствует под ледяной поверхностью и может иногда прорываться в космос в огромных гейзерах. Но никто не смог подтвердить присутствие воды в этих гейзерах путем непосредственной фиксации самой молекулы воды. Теперь международная исследовательская группа, возглавляемая Центром космических полетов имени Годдарда НАСА в Гринбелте, штат Мэриленд, впервые обнаружила пары воды над поверхностью Европы. Команда измерила пар, заглянув в Европу через один из крупнейших в мире телескопов на Гавайях.

Подтверждение присутствия водяного пара над Европой помогает ученым лучше понять внутреннюю работу луны. Например, это помогает поддержать идею, в которой ученые уверены, что есть жидкий водный океан, возможно, в два раза больше земного, плескающийся под ледяным панцирем этой луны толщиной в несколько километров. По мнению некоторых ученых, другим источником воды для шлейфов могут быть мелкие резервуары талого водяного льда, расположенные недалеко от поверхности Европы. Также возможно, что сильное радиационное поле Юпитера отнимает частицы воды с ледяной оболочки Европы, хотя недавнее расследование приводило доводы против этого механизма как источника наблюдаемой воды.

«Основные химические элементы (углерод, водород, кислород, азот, фосфор и сера) и источники энергии, два из трех требований к жизни, встречаются по всей солнечной системе. Но третью - жидкую воду - трудно найти за пределами Земли», - сказал Лукас Паганини, ученый-планетолог НАСА, который руководил расследованием по обнаружению воды. «Хотя ученые еще не обнаружили жидкую воду напрямую, мы нашли следующую лучшую вещь: вода в форме пара».

18 ноября Паганини и его команда сообщили в журнале Nature Astronomy, что они обнаружили достаточное количество воды, выбрасываемое из поверхности Европы (2360 килограммов в секунду), чтобы заполнить бассейн олимпийского размера за считанные минуты. Тем не менее, ученые также обнаружили, что вода появляется нечасто, по крайней мере, в количествах, достаточно больших, чтобы ее можно было обнаружить с Земли, - сказал Паганини.

Действительно, команда Паганини обнаружила слабый, но отчетливый сигнал водяного пара только один раз в течение 17 ночей наблюдений между 2016 и 2017 годами. Глядя на луну из обсерватории Кека на вершине спящего вулкана Мауна-Кеа на Гавайях, ученые увидели молекулы воды в ведущем полушарии Европы, или стороне луны, которая всегда обращена в направлении орбиты луны вокруг Юпитера. (Европа, как и луна Земли, гравитационно привязана к своей планете-хозяину, поэтому ведущее полушарие всегда обращено в направлении орбиты, а заднее полушарие всегда обращено в противоположном направлении.)

Они использовали спектрограф в обсерватории Кека, который измеряет химический состав атмосфер планет через инфракрасный свет, который они излучают или поглощают. Молекулы, такие как вода, излучают определенные частоты инфракрасного света при взаимодействии с солнечным излучением.

До недавнего обнаружения водяного пара было много мучительных открытий на Европе.

Water Vapor Plumes on Europa
https://youtu.be/AEyOoZ7JpyY

Первый из них был получен с космического корабля НАСА «Галилео», который измерял возмущения в магнитном поле Юпитера вблизи Европы, когда он вращался вокруг газового гиганта в период с 1995 по 2003 год. Измерения показали ученым, что электропроводящая жидкость, вероятно, соленый океан под слоем льда Европы, вызывает магнитные возмущения. Когда исследователи более тщательно проанализировали магнитные возмущения в 2018 году, они обнаружили признаки возможных гейзеров.

Тем временем ученые объявили в 2013 году, что они использовали космический телескоп Хаббл НАСА для обнаружения химических элементов, таких как водород (H) и кислород (O) - компоненты воды (H2O) - в струйно-подобных образованиях в атмосфере Европы. Несколько лет спустя, другая группа ученых использовали Хаббл, чтобы собрать больше доказательств возможных извержений, когда они делали снимки пальцеобразных выступов, которые появлялись в силуэте луны, когда она проходила перед Юпитером.

«Эта первая прямая идентификация водяного пара на Европе является критическим подтверждением наших обнаруженных атомов», - сказал Лоренц Рот, астроном и физик из Королевского технологического института KTH в Стокгольме, который возглавлял исследование Хаббла в 2013 году и был соавтором этого недавнего исследования.

Исследования Рота, наряду с другими предыдущими исследованиями на Европе, позволяли измерить только компоненты воды над поверхностью. Проблема в том, что обнаружение водяного пара в других мирах является сложной задачей. Существующие космические корабли имеют ограниченные возможности для его обнаружения, и ученые, использующие наземные телескопы для поиска воды в глубоком космосе, должны учитывать искажающее воздействие воды в атмосфере самой Земли. Чтобы минимизировать этот эффект, команда Паганини использовала сложное математическое и компьютерное моделирование для моделирования условий земной атмосферы, чтобы они могли дифференцировать атмосферную воду Земли из европейских данных, возвращаемых спектрографом Кека.

«Мы провели тщательные проверки безопасности, чтобы удалить возможные загрязняющие вещества в наземных наблюдениях», - сказал Ави Манделл, ученый-планетолог Годдарда из команды Паганини. «Но, в конце концов, нам нужно приблизиться к Европе, чтобы увидеть, что на самом деле там происходит».

Вскоре ученые смогут подобраться достаточно близко к Европе, чтобы решить свои давние вопросы о внутренней и внешней жизни этого, возможно, обитаемого мира. Предстоящая миссия Europa Clipper, которую планируется запустить в середине 2020-х годов, завершит полувековое научное открытие, которое началось со скромной фотографии таинственного мира.

Когда на Европу прибудет орбитальный аппарат Clipper, он проведет детальное обследование поверхности, глубины тонкой атмосферы, подповерхностного океана и, возможно, даже более мелких активных ледяных отверстий. Клипер попытается сфотографировать любые гейзеры и отобрать молекулы, которые он найдет в атмосфере, с помощью своих масс-спектрометров. Он также будет искать удобный участок, с которого будущий европейский посадочный корабль сможет собрать образцы. Эти усилия должны еще больше раскрыть секреты Европы и ее потенциал для жизни.
https://www.astronew...=20191118203800





Миссия LISA Pathfinder помогла обнаружить десятки «кометных крошек»

Изображение

Миссия LISA Pathfinder, возглавляемая Европейским космическим агентством при участии НАСА, успешно продемонстрировала технологии, необходимые для создания будущей космической гравитационно-волновой обсерватории, инструмента для обнаружения «ряби» пространства-времени, формируемой, в том числе, в результате столкновений между черными дырами. Команда ученых НАСА использовала рекордную чувствительность аппарата LISA Pathfinder для другой научной цели, находящейся гораздо ближе к нам – для составления карт распределения микроскопической пыли, сбрасываемой кометами и астероидами.

Большинство этих частиц, известных как микрометеороиды, имеют массы порядка нескольких микрограммов, близкие к массе крохотной песчинки. Однако при движении этих «песчинок» со скоростями порядка 64 000 километров в час, они могут нанести весьма существенные повреждения тем материалам, которые находятся у них на пути.

Команда ученых НАСА, возглавляемая Ирой Торп (Ira Thorpe) из Центра космических полетов Годдарда НАСА, США, зарегистрировала 54 столкновения за время этой миссии, проводимой в период с 2015 по 2017 г. Моделирование этих столкновений позволило исследователям определить тип объектов, являющихся источниками пыли. Эти находки хорошо согласуются с современными представлениями о причинах формирования микрометеороидов в окрестностях Земли. Основными источниками пыли являются короткопериодические кометы, орбиты которых определяются гравитационным влиянием Юпитера. Кометы с более продолжительными периодами, такие как комета Галлея, также вносят вклад в формирование пыли, обнаруженной при помощи аппарата LISA Pathfinder.

Эти новые измерения могут помочь усовершенствовать модели формирования пыли, необходимые для более глубокого понимания формирования планет и оценки рисков повреждения микрометеороидами действующих и будущих космических аппаратов.

Исследование опубликовано в журнале Astrophysical Journal.
https://www.astronew...=20191119052803






Астрофизики определили потенциал гравитационного поиска черных дыр промежуточных масс

Изображение
SXS Collaboration / youtube.com

Астрофизики рассчитали возможности одновременного наблюдения гравитационных волн с помощью наземных и космических интерферометров для поиска сигналов черных дыр промежуточных масс. Совместная работа разных детекторов позволит наблюдать все этапы слияний для множества различных конфигураций объектов, пишут авторы в журнале Nature Astronomy.

Астрономы выделяют три основных типа черных дыр, отличающихся по истории образования и наблюдательным проявлениям: черные дыры звездных масс, сверхмассивные и промежуточные. Существование первых двух разновидностей твердо установлено разнообразными свидетельствами. Третий тип долгое время избегал регистрации, и, хотя сегодня уже найдено несколько подходящих кандидатов, свойства популяции таких черных дыр остаются неизвестными.

Существующие детекторы гравитационных волн (LIGO в США, Virgo в Европе и KAGRA в Японии) чувствительны к колебаниям пространства-времени с частотами порядка десятков и сотен герц. Это сужает диапазон возможных источников сигнала до слияния самых маломассивных объектов, способных генерировать достаточно мощный гравитационный сигнал, то есть до нейтронных звезд и черных дыр не тяжелее 50 Солнц. Для изучения других типов объектов, то есть черных дыр промежуточных масс или тесных двойных белых карликов, требуются другие приемники, которые будут эффективны к волнам гораздо более низких частот.

Американские астрофизики под руководством Карана Яни (Karan Jani) оценили потенциал наблюдений черных дыр промежуточных масс при помощи совместных наблюдений на наземных антеннах, а также на разрабатываемой космической установке LISA, которая по плану должна быть запущена в 2034 году. Ученые разделили возможные сливающиеся пары на несколько классов, а также анализировали данные с учетом вероятного улучшения работающих наземных антенн и введения в строй к 2034 году новых, таких как Телескоп Эйнштейна и Cosmic Explorer.

Изображение
Сигнал от пар черных дыр с различными параметрами и чувствительности Lisa и наземных антенн
K. Jani et al. / Nature Astronomy, 2019

Авторы называют наблюдение многополосным, если сигнал одной пары объектов удается наблюдать из космоса на стадии сближения, а на Земле — на стадии слияния или последующего «звона» горизонта событий (ringdown). Для случая слияния двух черных дыр с массами порядка тысячи солнечных радиус регистрации может превысить 40 гигапарсек, что соответствует красному смущению свыше 4. Столь большое удаление теоретически позволяет изучить гипотетическое формирование черных дыр промежуточных масс в результате взрывов древнейших звезд поколения III.

Для второй группы с большой разницей масс радиус детектирования в лучшем случае не сильно превысит 10 гигапарсек. Это связано с относительно небольшой выделяющейся энергией при слиянии, из-за чего данные события будут трудны для наблюдения на наземных установках. При менее удачных комбинациях параметров, таких как очень большая разница масс (например, 10000 и 100 солнечных), обнаружение будет возможным лишь до сотен мегапарсек. Однако особенности излучения в таком случае позволяют с высокой точностью проверить теоретические представления о черных дырах, такие как теорема об отсутствии волос.

Для третьего типа слияний, в которых участвует пара черных дыр, одна из которых звездной массы, а другая массой около 100 солнечных, возможность регистрации будет ограничена высокочастотными шумами LISA, а не наземными установками. В таком случае многополосные наблюдения будут возможны также до относительно небольших расстояний в пару сотен мегапарсек. Также не исключено, что сигнал на этапе сближения будет на уровне шумов в данных LISA, и только благодаря восстановлению параметров после наблюдения слияния на наземных установках можно будет выделить сигнал раннего этапа.

Авторы заключают, что при любой комбинации параметров наилучшим вариантом будет одновременная работа Lisa в космосе и Телескопа Эйнштейна на Земле. Однако даже отмена наземных приемников третьего поколения позволит уверенно наблюдать события с участием черных дыр до 2000 солнечных масс. Обнаружение таких событий окончательно докажет реальность подобных объектов и позволит выяснить свойства их популяции, а отсутствие искомых сигналов — установить оценки на темп слияний.

Ранее астрономы пришли к выводу, что антенна LISA сможет найти планеты у двойных белых карликов по всей Галактике. Также ученые обнаружили экстремально тесную пару белых карликов — она самая лучшая для наблюдений с помощью космического детектора.

Тимур Кешелава
https://nplus1.ru/ne...itational-waves





Вселенная однажды могла быть прозрачной

Дарья Елецкая

Когда 14,5 миллиардов лет назад буквально из ничего возникла наша Вселенная, в бесконечной тьме вдруг стали зажигаться первые горячие звезды, которые могли пропускать яркий свет межгалактического пространства. Делали они это так, что новорожденное мироздание на какой-то момент стало прозрачным, хотя это и сложно вообразить привыкшему к современной реальности мозгу. Согласно данным, полученным на обсерватории MIT Haystack, как только наша Вселенная смогла достаточно остыть, все имеющиеся в ней протоны и электроны объединились, сформировав так называемый нейтральный водород, сделавший мироздание ненаблюдаемым в электромагнитном спектре. Что же, кажется, специалисты не зря назвали столь странный период “темными веками”.

Изображение
Несмотря на то, что современную Вселенную мы можем увидеть собственными глазами, так было далеко не всегда


Что такое темные века Вселенной?

Как известно, когда Вселенная была еще совсем юной, она состояла из горячих, но быстро остывающих частиц. Остывшие протоны и электроны смогли в какой-то момент объединиться, превратившись в нейтральный водород, который спрятал наше мироздание от наблюдений в электромагнитном спектре. Когда спустя примерно миллиард лет наступила эпоха “реионизации”, повлекшая за собой возникновение плазмы, в истории Вселенной произошел весьма интересный период, главными героями которого стали молодые и очень горячие звезды, испускавшие огромное количество ультрафиолетового излучения.

Как сообщает портал livescience.com, для того, чтобы лучше понять процессы, происходившие в “темные века” Вселенной, исследователи обратились к одной из самых древних известных на сегодняшний день галактик, расположенной на расстоянии 11 миллиардов световых лет от Земли под названием Sunburst Ark.

Изображение
Галактика Sunburst Ark

Находясь в процессе изучения световых сигналов, поступающих от древней галактики, исследователи предположили, что первоначальный ионизированный свет выходил из молодых галактик через несколько узких каналов, которые выходили из непрозрачной оболочки Sunburst Ark.

Подобные “галактические дыры” впервые смог обнаружить телескоп “Hubble”, который пронаблюдал древнюю галактику с помощью метода гравитационного линзирования. Некоторые из изображений телескопа были сделаны в неионизированном спектре света, показывающем наличие отверстий в покрытой газом галактике.

Таким образом, источники, которые смогли породить первые ионизирующие фотоны Вселенной наконец-то получили научное объяснение, что дало человечеству возможность пересмотреть наше понимание процессов, происходивших в самые темные века Вселенной.
https://hi-news.ru/s...rozrachnoj.html

#1684 alexandrion12

    Активный участник

  • Пользователи
  • PipPipPipPipPip
  • 10 119 сообщений

Отправлено 20 Ноябрь 2019 - 08:56

Curiosity фиксирует скачки кислорода на Марсе весной и летом*

Изображение

Впервые в истории освоения космоса ученые измерили сезонные изменения газов, которые заполняют воздух непосредственно над поверхностью кратера Гейла на Марсе. В результате они заметили нечто озадачивающее: кислород, газ, которым дышат многие земные существа, ведет себя так, что до сих пор ученые не могут объяснить его поведение с помощью каких-либо известных химических процессов.

В течение трех марсианских лет (или почти шести земных лет) прибор для анализа проб в портативной химической лаборатории (SAM), находящийся внутри марсохода Curiosity НАСА делал пробы воздуха в кратере Гейла и анализировал его состав. Полученные результаты подтвердили состав марсианской атмосферы на поверхности: 95% по объему углекислого газа (CO2), 2,6% молекулярного азота (N2), 1,9% аргона (Ar), 0,16% молекулярного кислорода (O2) и 0,06% монооксида углерода (CO). Анализ также показал, как молекулы марсианского воздуха смешиваются и циркулируют с изменением давления воздуха в течение года. Эти изменения вызваны тем, что газ CO2 замерзает над полюсами зимой, тем самым понижая давление воздуха по всей планете. Когда CO2 испаряется весной и летом и смешивается с атмосферой Марса, это повышает давление воздуха.

В среде кратера Гейла ученые обнаружили, что азот и аргон следуют предсказуемой сезонной схеме, возрастая и убывая в концентрации в течение года относительно того, сколько CO2 находится в воздухе. Они ожидали, что кислород сделает то же самое. Вместо этого, количество кислорода в воздухе увеличилось в течение весны и лета на целых 30%, а затем упало до уровней, предсказанных известной сезонной схемой осенью. Эта картина повторялась каждую весну, хотя количество кислорода, добавляемого в атмосферу, менялось, подразумевая, что что-то производило его, а затем забирало.

«В первый раз, когда мы увидели это, это было просто ошеломляюще», - сказал Сушил Атрейя, профессор климатических и космических наук Мичиганского университета в Анн-Арборе. Атрейя является соавтором статьи на эту тему, опубликованной 12 ноября в журнале Geophysical Research: Planets.

Как только ученые обнаружили кислородную загадку, специалисты по Марсу приступили к работе, пытаясь объяснить ее. Сначала они дважды и трижды проверили точность прибора SAM, который они использовали для измерения газов. Инструмент был в полном порядке. Они рассмотрели возможность того, что молекулы CO2 или воды (H2O) могли выделять кислород, когда они распадались в атмосфере, что приводило к кратковременному подъему концентрации. Но для производства дополнительного кислорода потребовалось бы в пять раз больше воды над Марсом, а CO2 распадается слишком медленно, чтобы генерировать его за такое короткое время. А как насчет снижения кислорода? Могло ли солнечное излучение расщепить молекулы кислорода на два атома, которые уносило в космос? Нет, заключили ученые, поскольку для того, чтобы кислород исчез в результате этого процесса, потребуется не менее 10 лет.

«Мы изо всех сил пытаемся объяснить это», - сказала Мелисса Трейнер, планетолог из Центра космических полетов Годдарда НАСА в Гринбелте, штат Мэриленд, которая возглавляла это исследование. "Тот факт, что поведение кислорода каждый сезон повторяется не полностью, заставило нас задуматься, что это не проблема, которая имеет отношение к атмосферной динамике. Это должен быть какой-то химический источник и потом отток, которые мы пока не можем обнаружить и объяснить».

Для ученых, изучающих Марс, история кислорода удивительно похожа на историю метана. Метан постоянно находится в воздухе внутри кратера Гейла в таких малых количествах (в среднем 0,00000004%), что его едва можно различить даже с помощью самых чувствительных приборов. Тем не менее, оно было измерено настраиваемым лазерным спектрометром SAM. Прибор показал, что в то время как концентрация метана поднимается и падает сезонно, его концентрация увеличивается примерно на 60% в летние месяцы по необъяснимым причинам. (На самом деле, метан также скачет случайным образом и резко. Ученые пытаются выяснить, почему.)

С новым открытием с концентрацией кислорода у команды Трейнер появляются новые вопросы. Может ли химический процесс, который движет естественными сезонными колебаниями метана, также управлять движением кислорода? По крайней мере, иногда концентрации двух газов, кажется, колеблются в тандеме.

«Мы начинаем видеть эту мучительную корреляцию между метаном и кислородом в течение большей части марсианского года», - сказал Атрейя. «Мне кажется, в этом что-то есть. Просто у меня пока нет ответов. Ни у кого нет».

Кислород и метан могут быть получены как биологически (из микробов, например), так и абиотически (с помощью химии, связанной с водой и горными породами). Ученые рассматривают все варианты, хотя у них нет убедительных доказательств биологической активности на Марсе. У Curiosity нет приборов, которые могли бы точно сказать, является ли источник метана или кислорода на Марсе биологическим или геологическим. Ученые ожидают, что небиологические объяснения более вероятны, и усердно работают, чтобы полностью понять их.

Команда Трейнера рассматривала марсианскую почву как источник дополнительного весеннего кислорода. Ведь известно, что она богата этим элементом, в виде таких соединений, как перекись водорода и перхлораты. Один эксперимент на спускаемых аппаратах Викинг показал десятилетия назад, что тепло и влажность могут высвобождать кислород из марсианской почвы. Но этот эксперимент проходил в условиях, совершенно отличных от марсианской весенней среды, и он не объясняет падение кислорода, среди прочих проблем. Другие возможные объяснения также не могут расставить все по полочкам. Например, высокоэнергетическое облучение почвы может повысить концентрацию O2 в воздухе, но потребуется миллион лет, чтобы накопить достаточное количество кислорода в почве, чтобы учесть ту вспышку концентрации, измеренной только одной весной, сообщают исследователи в своей статье.

«Мы пока не смогли придумать ни одного процесса, который производил бы необходимое нам количество кислорода, но мы думаем, что это должен быть процесс в поверхностной почве, которая меняется сезонно, потому что в атмосфере недостаточно доступных атомов кислорода, чтобы создать то поведение кислорода, которое мы видим», - сказал Тимоти Макконнохи, помощник научного сотрудника Университета Мэриленда в Колледж-Парке и еще один соавтор статьи.

Единственными предыдущими космическими аппаратами с приборами, способными измерять состав марсианского воздуха были близнецы Viking landers НАСА, которые прибыли на планету в 1976 году. Однако эксперименты викингов охватывали всего несколько марсианских дней, поэтому они не могли выявить сезонные закономерности различных газов. Измерения сделанные инструментом SAM на марсоходе Curiosity являются первыми, которые затрагивают сразу несколько сезонов. Команда SAM продолжит измерять атмосферные газы, чтобы ученые могли собирать более подробные данные в течение каждого сезона. В то же время, Трейнер и ее команда надеются, что другие специалисты по Марсу будут работать, чтобы решить эту загадку кислорода.

«Это первый раз, когда мы видим такое интересное поведение в течение нескольких лет. Но мы не совсем понимаем это», - сказала Трейнер. «Для меня это открытый призыв ко всем умным людям, которые заинтересованы в этом: посмотрите, что вы можете придумать».
https://www.astronew...=20191119195104







Первое обнаружение сахаров в метеоритах дает ключ к происхождению жизни

Изображение


Группа исследователей обнаружила рибозу и другие биологически важные сахара, в том числе арабинозу и ксилозу, в двух разных метеоритах, богатых углеродом, NWA 801 (тип CR2) и Мурчисон (тип CM2). Рибоза является важнейшим компонентом РНК (рибонуклеиновой кислоты). В большей части современной жизни РНК служит молекулой-посланником, копируя генетические инструкции из молекулы ДНК (дезоксирибонуклеиновой кислоты) и доставляя их на молекулярные фабрики в клетке, называемые рибосомами, которые читают РНК для создания специфических белков, необходимых для осуществления жизненных процессов.

«Ранее в метеоритах были обнаружены другие важные строительные блоки жизни, включая аминокислоты (компоненты белков) и нуклеиновые основания (компоненты ДНК и РНК), но сахара были недостающим элементом среди основных строительных блоков жизни», - сказал Ёсихиро Фурукава из Университета Тохоку, Япония, ведущий автор исследования, опубликованного в «Известиях Национальной академии наук» 18 ноября. «Исследование дает первые прямые доказательства наличия рибозы в космосе и доставки сахара на Землю. Внеземной сахар мог способствовать формированию РНК на пребиотической Земле, что, возможно, привело к возникновению жизни».

«Примечательно, что такая хрупкая молекула, как рибоза, смогла быть обнаружена в таком древнем материале», - сказал Джейсон Дворкин, соавтор исследования в Центре космических полетов имени Годдарда НАСА в Гринбелте, штат Мэриленд. «Эти результаты помогут нам провести анализ первозданных образцов с примитивных астероидов Рюгу и Бенну, которые будут возвращены японским космическим аппаратом Hayabusa2 и аппаратом НАСА OSIRIS-REx».

Вечная загадка происхождения жизни заключается в том, как биологическая жизнь могла возникнуть из небиологических химических элементов. ДНК - это шаблон для жизни, несущий инструкции о том, как построить и управлять живым организмом. Однако РНК также несет информацию, и многие исследователи считают, что сначала она эволюционировала, а затем была заменена ДНК. Это происходит потому, что молекулы РНК обладают возможностями, которых не хватает ДНК. РНК может создавать свои копии без "помощи" других молекул, а также инициировать или ускорять химические реакции в качестве катализатора. Новая работа дает некоторые доказательства в поддержку возможности того, что РНК координировала механизм жизни до ДНК.

"Сахар в ДНК (2-дезоксирибоза) не был обнаружен ни в одном из метеоритов, проанализированных в этом исследовании", - сказал Дэнни Главин, соавтор исследования в НАСА.

Исследователи обнаружили сахар, проанализировав порошкообразные образцы метеоритов с помощью масс-спектрометрии газовой хроматографии, которая сортирует и идентифицирует молекулы по их массе и электрическому заряду. Они обнаружили, что содержание рибозы и других сахаров колеблется от 2,3 до 11 частей на миллиард в метеорите NWA 801 и от 6,7 до 180 частей на миллиард в метеорите Мурчисон.

Поскольку Земля наводнена жизнью, команда должна была рассмотреть возможность того, что сахара в метеориты попали уже на земле. Многочисленные свидетельства указывают на то, что загрязнение маловероятно, включая изотопный анализ. Изотопы - это разновидности элемента с различной массой, обусловленной количеством нейтронов в атомном ядре. Например, жизнь на Земле предпочитает использовать более легкую разновидность углерода (12C) по сравнению с более тяжелой версией (13C). Однако углерод в сахарах метеоритов был значительно обогащен тяжелым 13C, превышающим количество, наблюдаемое в земной биологии, что подтверждает вывод о том, что он пришел из космоса.

Команда планирует проанализировать больше метеоритов, чтобы получить лучшее представление об изобилии внеземных сахаров. Они также планируют проверить, имеют ли внеземные молекулы сахара левостороннее или правостороннее смещение. Некоторые молекулы бывают двух видов, которые являются зеркальными отражениями друг друга, как наши руки. На Земле жизнь использует левосторонние аминокислоты и правосторонние сахара. Поскольку вполне возможно, что обратное также будет работать нормально - правосторонние аминокислоты и левосторонние сахара - ученые хотят знать, откуда взялось это предпочтение. Если какой-то процесс в астероидах благоприятствует производству одной разновидности над другой, то, возможно, поставка из космоса через метеориты сделала эту разновидность более распространенной на древней Земле, что сделало более вероятным то, что жизнь в конечном итоге стала использовать именно ее.
https://www.astronew...=20191119224612






Астрономы составили первую геоморфологическую карту Титана*

Изображение
Радарные изображения основных типов геоморфологических структур Титана.
Rosaly Lopes et al. / Nature Astronomy, 2019

На основе данных, собранных межпланетной станцией «Кассини», астрономы впервые составили глобальную геоморфологическую карту крупнейшего спутника Сатурна Титана, знаменитого своей атмосферой и озерами из жидких углеводородов. Статья опубликована в журнале Nature Astronomy.

Титан является крупнейшим спутником Сатурна и примечателен тем, что в Солнечной системе это единственное небесное тело кроме нашей планеты, обладающее жидкими озерами, реками и морями на поверхности. Правда, эти реки и моря состоят из смеси метана и этана, насыщенной растворенным азотом. Активный гидрологический цикл на основе углеводородов ответственен за формирование на поверхности Титана одного из самых интересных геологических ландшафтов в Солнечной системе. Несмотря на различия в составе, температурных условиях и гравитационных полях между Землей и Титаном, многие из деталей рельефа на этих двух телах могут быть результом одних и тех же геологических процессов. Однако долгое время плотная и непрозрачная атмосфера Титана препятствовала исследованию его поверхности в оптическом диапазоне длин волн, ситуация изменилась лишь после прибытия к Сатурну межпланетной станции «Кассини».

Астрономы во главе с Розали Лопес (Rosaly Lopes) сообщили о результатах анализа данных, полученных при помощи радарного инструмента SAR, инфракрасного спектрометра VIMS (Visible and Infrared Mapping Spectrometer) и системы камер ISS (Imaging Science Subsystem). Ученые построили глобальную геоморфологическую карту, охватывающую, в том числе, и полярные регионы Титана. Подобные карты позволяют разобраться в геологической эволюции небесных тел и дать информацию о процессе их формирования.

Оказалось, что можно выделить несколько основных геологических процессов, которые сделали поверхность Титана такой, какой мы наблюдаем ее сейчас. Это образование ударных кратеров вследствие падения метеоритов, эрозия пород под воздействием движущихся жидкостей (речная) или ветра (эоловая), образование отложений из продуктов эрозии, выпадение осадков и растворение пород, тектоническая и, возможно, криовулканическая активность. Геологические особенности рельефа Титана сильно зависят от широты. Самые молодые ландшафты представляют собой дюнные поля, которые находятся в экваториальной части спутника, а также озера, сосредоточенные на полюсах. Всего на Титане более 650 озер, высохших или заполненных жидкими углеводородами, большинство из них расположены в северной полярной области. В этих районах скорость выпадения осадков больше, чем скорость испарения жидкости с поверхности. На экваторе Титана климат засушливый в течение достаточно продолжительных периодов времени, что благоприятно для образования эоловых отложений и дюн. Дюнами покрыто 17 процентов от общей площади поверхности Титана.

Изображение
Общий вид глобальной геоморфологической карты Титана.
Rosaly Lopes et al./Nature Astronomy (2019)

Что касается ударных кратеров, то они занимают лишь 0,4 процента от общей площади поверхности Титана. Лишь 23 кратера диаметром более двадцати километров были обнаружены с высокой степенью достоверности, помимо них найдено еще несколько более мелких кандидатов. Это говорит о том, что срок жизни кратера в Титане составляет несколько сотен миллионов лет (иначе их было бы гораздо больше). Самые старые кратеры находятся вблизи экватора, а самые молодые — вблизи полюсов, где подобные геоморфологические структуры практически отсутствуют, что ученые связывают с повышенной эрозией поверхности. Горы (как цепи, так и одиночные пики) занимают четырнадцать процентов от общей площади Титана. Они имеют длину от нескольких до десятков километров и высоту до нескольких километров, относительно пологие и состоят из материала с большим содержанием водяного льда. Самую большую долю площади поверхности Титана (65 процентов) занимают равнины, покрытые материалом, содержащим органические вещества, которые выглядят почти однородными и не имеют выраженного рельефа.

Ранее мы рассказывали о новой миссии программы «Новые рубежи», в рамках которой к Титану будет отправлен октокоптер Dragonfly, который займется изучением поверхности и атмосферы спутника Сатурна. Старт миссии запланирован на 2026 год, а прибытие к Титану — на 2034 год.

Александр Войтюк
https://nplus1.ru/ne...geomap-of-Titan





Пар над Европой оказался редкостью

Изображение
NASA Goddard / YouTube

Астрономы смогли обнаружить заметные количества водяного пара над поверхностью спутника Юпитера Европы лишь в 1 из 17 проведенных сеансов наблюдений. Результаты указывают на внутренние причины события, но говорят о редкости и спорадическом характере подобных сильных выбросов воды, пишут авторы в журнале Nature Astronomy.

Европа — это один из внутренних спутников Юпитера. Как и многие другие небольшие тела на орбитах у планет-гигантов, она в значительной степени состоит из воды. Ее поверхность представляет собой ледяную корку толщиной от 5 до 20 километров, которая покрывает предполагаемый океан жидкой воды, занимающий порядка 10 процентов радиуса. Под океаном располагается силикатная мантия и ядро из металлов, в первую очередь, железа.

В отсутствии источника энергии океан на таком большом удалении от Солнца должен был замерзнуть. Считается, что его существование поддерживается за счет приливного трения в ядре при орбитальном движении вокруг Юпитера. Одно из основных указаний на наличие океана — это гладкость внешней поверхности и практически полное отсутствие кратеров, что говорит о регулярном обновлении.

Наряду с некоторыми другими ледяными спутниками Европа считается одним из самых перспективных мест для поиска внеземной жизни в Солнечной системе. Потенциально ее следы можно зафиксировать, если жидкая вода из океана попадает на поверхность. Большинство информации о теле собрал работавший на рубеже тысячелетий аппарат «Галилео», но его возможности были ограничены, хотя в его данных удалось впоследствии найти свидетельства выбросов воды. В относительно близком будущем этот объект будут внимательно исследовать автоматические зонды, такие как американский Europa Clipper и европейский JUICE. Сегодня исследованиями Европы занимаются наземные обсерватории.

Американские астрономы под руководством Лукаса Паганини (Lucas Paganini) из Центра космических полетов Годдарда провели в 2016 и 2017 годах серию наблюдений спутника с помощью одного из самых крупных наземных телескопов в Обсерватории Кека. Всего было проведено 17 сеансов, которые должны были прояснить содержание воды в зафиксированных ранее локальных повышениях плотности в атмосфере объекта. В большинстве случаев заметного сигнала не было зарегистрировано, но в один день авторам удалось наблюдать излучение 2095±658 тонн воды суммарно над всем ведущий полушарием Европы, то есть обращенным в сторону орбитального движения.

Существовавшие теоретические оценки говорили о двух способах появления вещества в атмосфере спутника — внешних и внутренних. Первые связаны с действием плазмы магнитосферы Юпитера, солнечного ветра и излучения, а также метеоритов. Второй источник — выбросы из-под поверхности. Считалось, что внутренние причины приводят к выделению большего количества вещества, но они происходят нерегулярно, причем их частота плохо известна.

Ключевой особенностью проведенных наблюдений авторы называют работу в инфракрасном диапазоне, куда попадают линии излучения молекул воды. Механизм этого излучения связан с возбуждением молекул солнечным светом и последующим переходом в основное состояние. В то же время предыдущие исследования опирались на косвенные факторы, такие как модельно зависимые оценки концентрации воды на основе данных по атомарному водороду и кислороду. Таким образом, результаты стали первым прямым подтверждением наличия водяного пара над Европой.

Авторы сделали оценку скорости истечения воды в модели простого одиночного выброса. Оказалось, что для соответствия наблюдения в атмосферу спутника должно попадать 2360 ± 748 килограмм воды в секунду. Это на несколько порядков больше, чем ожидается для всех возможных внешних факторов.

От 42 до 86 процентов выброшенных молекул вернутся на поверхность и превратятся в лед. Небольшая доля сможет преодолеть гравитацию и покинуть окрестности спутника, а около 1 процента диссоциирует. Характерное время присутствия воды над поверхностью определяется временем полета по баллистической траектории, составляющим в данном случае порядка 900 секунд.

Ученые пока не могут однозначно связать водяной пар с подледным океаном. Возможно, что газ содержался в пустотах ледяной коры, расположенных ближе к поверхности, и был высвобожден в результате деформации льда. Если же вода была выброшена сквозь простейшее цилиндрическое отверстие в коре, то для этого его диаметр должен составлять от 120 до 480 метров.

Недавно ученые смогли объяснить характерный узор на поверхности другого ледяного спутника, Энцелада. На этом теле наблюдается гораздо более высокий темп активности, что позволило зонду «Кассини» пролететь сквозь бьющие из-под поверхности гейзеры. Также астрономы показали, что темные пятна на Европе, скорее всего, связаны с морской солью.

Тимур Кешелава
https://nplus1.ru/ne...9/europa-vapour






Астрономы выяснили, какие кометы занесли на Землю органику

Изображение
© Michael Jaeger
Изображение кометы 21P/Джакобини — Циннера, полученное с помощью оптического телескопа 22 августа 2018 года

МОСКВА, 18 ноя — РИА Новости. Японские астрономы обнаружили в составе кометы Джакобини — Циннера сложные органические молекулы. Возможно, подобные ей тела занесли на Землю готовые кирпичики будущей жизни. Результаты исследования опубликованы на сайте Корнеллского университета, а также в журнале Ikarus.

Комета Джакобини — Циннера (официальное название 21P/Giacobini-Zinner или 21P/GZ) принадлежит семейству Юпитера. Она обращается вокруг Солнца за 6,6 года. С ней связан метеорный поток Драгониды, наблюдаемый обычно в начале октября.
21P/GZ относится к типу комет GZ, объединяющему не более 6 процентов всех обследованных комет Солнечной системы. Объекты этого типа отличаются составом летучих компонентов. Предполагают, что они произошли из какого-то другого региона протопланетного диска, чем все остальные кометы.

Астрономы под руководством Такафуми Оотсубо (Takafumi Ootsubo) из Института космоса и астронавтики Японского агентства аэрокосмических исследований (ISAS/JAXA) 5 июля 2005 года, когда комета находилась на расстоянии 1,04 астрономической единицы от Солнца, около своего перигелия, изучили ее с помощью телескопа "Субару" на острове Гавайи.

Исследование включало визуальные и инфракрасные спектроскопические наблюдения с использованием спектрометра COMICS. Полученный спектр 21P/GZ показывает пики эмиссии кристаллических силикатных зерен, которые обычно наблюдаются и в других кометах. Кроме того ученые обнаружили в спектре особенности инфракрасного излучения, указывающие на обогащенность сложными органическими молекулами.

По мнению исследователей, это могут быть алифатические или ароматические углеводороды с примесью атомов азота или кислорода. При этом массовая доля кристаллических силикатов в комете является типичной для большинства комет. Учитывая то, что для образования сложных органических молекул требуется теплая среда с высокой энергией частиц, ученые предполагают, что 21P/GZ возникла из околопланетного диска гигантской планеты, например, Юпитера или Сатурна, где обстановка была теплее, чем в типичной кометообразующей области, расположенной на расстоянии от 5 до 30 астрономических единиц от Солнца.

Кометы — это фрагменты вещества ранней Солнечной системы, которые состоят в основном из льда и пыли. Но, оказывается, что кометы из околопланетных дисков, подобные 21P/GZ, могут быть обогащены сложными органическими веществами.
Считается, что кометные и метеоритные потоки могли на начальных стадиях развития Земли доставить на нашу планету воду. Теперь же можно предполагать, что помимо воды эти мелкие ледяные тела могли занести и сложные органические молекулы, такие как аминокислоты.

Ученые отмечают, что провели только качественную оценку данных. Вопрос о том, сколько органического вещества содержится в комете Джакобини — Циннера, пока остается открытым.
https://ria.ru/20191...1561089292.html






Астрофизики обнаружили многочисленные множественные звездные системы с экзопланетами

Большинство из примерно 4000 обнаруженных до сих пор экзопланет обращаются - как и планеты нашей Солнечной системы - вокруг одиночных звезд, подобных нашему Солнцу. Но вот астрофизики из немецкой Йены обнаружили теперь и несколько новых множественных звездных систем с планетами. Новые находки подтверждают предположения, что наличие нескольких звезд влияет на процесс формирования и развития тамошних планет.

Изображение
Планета трех звезд: художественный взгляд на небо экзопланеты Проксима Центавра b в системе тройной звезды Альфа Центавра © ESO/M. Kornmesser

Как сообщают участники команды под руководством доктора Маркуса Муграуэра из Астрофизического института и Университетской обсерватории Университета им. Фридриха-Шиллера в Йене в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, множественные звездные системы очень распространены в нашем Млечном Пути. «Если такие системы имеют планеты, они представляют особый интерес для астрофизики, потому что эти планетные системы могут принципиально отличаться от нашей Солнечной системы», - объясняет астрофизик.

Чтобы узнать побольше об этих различиях, исследователи просканировали более 1300 известных звезд, возле которых были обнаружены экзопланеты, на предмет наличия звезд-компаньонов. При этом они опирались на точные данные наблюдений европейского космического телескопа Gaia.

Изображение
Подборка имеющих планеты звездных систем со звездными компаньонами (B, C), обнаруженных в ходе проекта. Изображение в середине показывает иерархическую систему тройной звезды. © Mugrauer, PanSTARRS

Благодаря такому подходу, удалось у звезд, обладающих планетами и находящихся на удалении до 1600 световых лет от Солнца, обнаружить в общей сложности около 200 звезд-компаньонов. Используя эти данные, Муграуэр смог также более подробно описать обнаруженные звезды-спутники и их системы: «Существуют как тесные системы с расстояниями всего в 20 астрономических единиц (AE), что в нашей Солнечной системе приблизительно соответствует расстоянию между Солнцем и Ураном, так и системы, звезды которых находятся на расстоянии более 9000 АЕ».

Звезды-компаньоны также различаются по своим массам, температурам и стадиям развития: «Самые тяжелые из них весят в 1,4 раза больше нашего Солнца, однако самые легкие - всего около восьми процентов от солнечной массы». Поэтому большинство звезд-компаньонов - это звезды с низкой массой, холодные и слегка красноватые карликовые звезды.

Изображение
Обладающая планетами звезда "HIP116454" в созвездии Рыб, находящаяся на расстоянии около 200 световых лет от Земли, сопровождается гораздо менее ярким белым карликом (B). © Mugrauer, SDSS

Среди малоярких объектов астрономы также обнаружили восемь так называемых белых карликов. Они представляют собой сгоревшие ядра подобных Солнцу звезд, размеры которых примерно равны размерам нашей Земли, но при этом они имеют массу примерно вдвое меньшую, чем у нашего Солнца. Наблюдения показывают, что экзопланеты вполне могут пережить заключительную фазу развития близкой солнцеподобной звезды.

Большинство звездных систем с экзопланетами, обнаруженных в ходе нового исследования, являются двойными звездами. Но при этом удалось выявить также около двух десятков иерархических тройных звезд и даже систему из четырех звезд. «В исследуемом диапазоне расстояний между приблизительно 20 и 10000 АЕ у 15 процентов исследованных звезд имеется по крайней мере одна звезда-компаньон. Такая частота составила всего лишь половину от ожидаемой для подобных Солнцу звезд в целом ", - объясняется в пресс-релизе университета. Кроме того, обнаруженные спутники-звезды располагаются на расстояниях примерно в пять раз больших, чем в обычных системах.

Изображение
Тройная звездная система обладающей планетами звезды K2-27 (левая яркая звезда) на расстоянии около 800 световых лет в созвездии Льва. Справа от нее хорошо видна первая звезда-спутник (A). Чуть ниже K2-27 находится слабая светящаяся красноватым цветом вторая звезда-компаньон (С). © Mugrauer, PanSTARRS

«И то, и другое вместе взятое может указывать на то, что влияние нескольких звезд в одной звездной системе нарушает процесс формирования планет и дальнейшее развитие их орбит», - говорит Муграуэр. Причиной этого изначально является гравитационное взаимодействие звезд-компаньонов в газовых и пылевых дисках, в которых изначально формируются планеты. «Позже звезды-компаньоны своим гравитационным полем нарушают и изменяют движение планет вокруг своих материнских звезд»

В будущем Муграуэр и его коллеги хотят изучить так называемую множественность недавно открытых звезд, обладающих планетами, с помощью данных миссии Gaia и точно охарактеризовать обнаруженные спутники-звезды. Кроме того, результаты будут объединены с результатами международной кампании наблюдений, проводимой в настоящее время на ту же тему в Паранальской обсерватории Европейской южной обсерватории (ESO) в Чили, что позволит более подробно изучить точное влияние звездной множественности на формирование и развитие планет.
https://kosmos-x.net...2019-11-19-5852






На Марсе обнаружены подозрительные структуры

Дмитрий Мушинский

Изображение

Невероятные изображения с поверхности Красной планеты, которые на днях были представлены на официальном сайте NASA, позволяют увидеть несколько нетипичные структуры, которые вызвали обсуждение в социальных сетях. Даже если это замерзшие дюны, ударные кратеры и долины, то они разительно отличаются о того, что можно увидеть на Земле.

Фотографии NASA проливают свет на геологические процессы, которые формировали поверхность Марса в течение миллионов лет. Считается, что Марс когда-то напоминал молодую Землю, а сегодня Марс представляет собой бесплодную местность из песка, камней и замерзших ледяных отложений. На серии фотографий, полученных с помощью разведывательного зонда MRO, видно как эти структуры образуют замысловатые и явно нестандартные для Земли узоры на поверхности планеты.

Изображение

Зонд MRO оснащен камерой HiRISE — самой мощной камерой, когда-либо отправленной на орбиту другой планеты. На сегодняшний день MRO провел 13 лет и восемь месяцев на орбите Марса, передав более 368 терабит или 46 000 гигабайт данных. Так на одной из своих фотографий космический корабль сфотографировал «Игровое поле Марса» в северном полушарии планеты.

Однако в непосредственной близости от «неземной сцены» открывается большая коллекция покрытых льдом дюн. Вот что по этому поводу отметил Кен Херкенхофф из Университета Аризоны:

«В северном полушарии Марса весна, а полярный регион все еще покрыт сезонными морозами углекислого газа — сухим льдом. Это изображение показывает область около нормального моря под названием «эрг»- она окружает слоистые отложения, богатые водяным льдом. Многие неровности представляют собой песчаные дюны шириной менее 100 м, которые в основном покрыты сезонными льдами, которые выглядят искусственно, но являются естественным следствием ветра в регионе».

На другом снимке HiRISE MRO снял красивый кратер, заполненный отложениями ледяной воды, смешанной с марсианской пылью. Эти ледяные залежи воды могут иметь толщину в десятки метров и достаточно часто встречаются вокруг средних широт Красной планеты. Чем больше пыли покрывает ледяные отложения, тем больше вероятность того, что они выживут в суровых условиях планеты.

Считается, что эти мантийные отложения были мобилизованы из полярных шапок и повторно депонированы из атмосферы миллионы лет назад в периоды, когда осевой наклон Марса был выше, чем сегодня.
https://rwspace.ru/n...-struktury.html






Магнитная песня Земли во время шторма на Солнце

Виктория Ветрова

Изображение

Ученым удалось записать «жуткую песню», которую поет Земля, в процессе бомбардировки электрически заряженными частицами от Солнца.

Команда ученых из Хельсинкского университета использовала данные, собранные в рамках кластерной миссии Европейского космического агентства — исследования магнитного поля Земли с помощью четырех космических аппаратов.

Исследование может помочь нам понять нарушения космической погоды и то, как они влияют на технологии, как на Земле, так и в космосе. Оно также может рассказать нам о магнитных полях далеких экзопланет и о том, как на них влияет родительская звезда.

Солнечные ветры возникают, когда частицы испускаются Солнцем и попадают в другие части Солнечной системы. Солнечная буря, или выброс корональной массы, происходит, когда Солнце выбрасывает взрыв плазмы, вызванный выделением магнитной энергии. Такая буря настолько сильна, что может временно изменить форму магнитного поля Земли.

Earth’s magnetic song during calm space weather conditions
https://youtu.be/b4sclkkLAKU

Команда изучила форшоки — регионы, в которые частицы солнечной бури ударили первыми при приближении к Земле, — и обнаружила, что магнитные волны, которые были выпущены в результате, были гораздо более сложными, чем они первоначально думали.

Eerie space chatter spewing from the Sun
https://youtu.be/zXeGF29GHws

«Мы всегда ожидали изменения частоты, но не уровня сложности волны», — говорится в заявлении руководителя группы Люсиль Турк из Университета Хельсинки, Финляндия.

Затем ученые превратили эти магнитные волны в звуки.

Источники: Фото: Vlasiator team, University of Helsinki
https://rwspace.ru/n...na-solntse.html

#1685 alexandrion12

    Активный участник

  • Пользователи
  • PipPipPipPipPip
  • 10 119 сообщений

Отправлено 21 Ноябрь 2019 - 09:19

Астрономы исследуют звездное содержание открытого кластера NGC 330

Изображение

С помощью Multi-Unit Spectroscopic Explorer (MUSE) на Очень Большом Телескопе (VLT) в Чили астрономы провели спектроскопическое исследование молодого открытого кластера NGC 330.

Расположен он на расстоянии около 196 000 световых лет в Малом Магеллановом Облаке. NGC 330 является открытым скоплением, возраст которого, по оценкам, составляет от 26 до 45 миллионов лет. Кластер имеет динамическую массу около 158000 солнечных масс, и предполагается, что содержит множество так называемых продуктов двоичного-взаимодействия (Bips) - Объекты, зависящие от взаимодействия массивных звезд в двойных системах.

Считается, что Bip распространены в звездных популяциях, чаще всего в молодых скоплениях, и могут иметь решающее значение, чтобы помочь нам лучше понять процесс звездной эволюции. Учитывая, что свойства BiPs все еще недостаточно изучены, необходимы дополнительные исследования для разрешения остающихся неопределенностей в отношении этих объектов.

Недавно группа астрономов во главе с Юлией Боденштайнер из Католического университета Лёвена в Бельгии решила идентифицировать и охарактеризовать образец BiP в NGC 330. Используя MUSE, им удалось впервые определить плотное ядро кластера и извлечь спектры всей его массивной звездной популяции.

«Это первое исследование плотного ядра кластера SMC NGC 330 с использованием MUSE-WFM [режим широкого поля], оснащенного новым AO [адаптивная оптика]. Беспрецедентное пространственное разрешение MUSE WFM-AO позволяет нам спектроскопически изучить массивное звездное население в плотном ядре скопления в первый раз, "писали астрономы в статье.

Как отмечается в исследовании, MUSE позволил исследователям охарактеризовать содержание массивных звезд в ядре NGC 330. Они обнаружили, что оно содержит более 200 звезд B, две звезды O, а также шесть супергигантов A-типа и 11 красных супергигантов.

Согласно статье, около 30 процентов исследованных B-звезд в ядре NGC 330, а также две O-звезды показывают широкие спектральные линии. Это предполагает быстрое вращение и особенности излучения в основном в альфа-водороде, но также и в других спектральных линиях (He I и OI), что позволило исследователям классифицировать эти объекты как классические звезды Be (Oe). Однако доля звезд Be в образце даже выше (около 46 процентов), если рассматривать только звезды ярче 17 мегагерц.

Результаты также позволили лучше понять массу NGC 330 и возраст его ядра. Было обнаружено, что общая масса скопления составляет приблизительно 88 000 масс Солнца, а его ядру от 35 до 40 миллионов лет.

Сравнивая новые данные с предыдущими исследованиями, астрономы обнаружили, что звездное содержание ядра явно отличается от того, что наблюдается на окраинах скопления.
https://www.astronew...=20191120210004





Гравитационные волны, взбудоражившие ученых всего мира, оказались просто «шумом»

Изображение

Минувший четверг, 14 ноября, ознаменовал окончание пятидневного периода, который подарил астрофизикам много надежд и в конечном счете закончился разочарованием.

Телескопы, расположенные по всей планете и в космосе, в прошлое воскресенье (10 ноября) начали прочесывать небо в поисках источника таинственного, не похожего на прежде регистрируемые события источника гравитационных волн, замеченного при помощи сразу трех различных детекторов, расположенных в США (два детектора LIGO) и Италии (Virgo). Никто точно не знал, на что указывает это зарегистрированное событие, поскольку оно не было похоже на обнаруженные ранее события слияния между черными дырами или нейтронными звездами. Таким образом началась «охота» на соответствующий этому событию источник электромагнитного излучения. Такая вспышка излучения в ночном небе позволила бы локализовать гравитационно-волновое событие.

Однако все используемые обсерватории не смогли обнаружить соответствия ни в видимом, ни в рентгеновском, ни в других диапазонах спектра.

Отсутствие обнаружения источника электромагнитного излучения не обязательно означает, что этого события не происходило вовсе. Например, это могла быть вспышка сверхновой, произошедшая в направлении яркого центра Млечного пути и оставшаяся незамеченной на его фоне. Однако в действительности объяснение оказалось намного проще: как выяснилось, ложный сигнал был сгенерирован из-за сбоя в работе одного из детекторов, а «подтверждение» этого обнаружения при помощи двух других детекторов было связано с тем, что высокочувствительные гравитационно-волновые детекторы воспринимают множество шумов из окружающей среды, поэтому ученые часто могут принять за гравитационно-волновые сигналы такие события, как, например, прохождение автотранспорта в окрестностях детектора – и даже прыжки зайцев в лесу.
https://www.astronew...=20191120180557





Объективная реальность не существует, показывает квантовый эксперимент

Изображение

Основой научного метода являются наблюдение, измерение и повторяемость. Факт, установленный в результате измерения, должен быть объективным – то есть, таким, чтобы все наблюдатели могли с ним согласиться. Однако в новой научной работе ученые показывают, что в микромире атомов и других частиц, которые управляются странными законами квантовой механики, для двух различных наблюдателей одно и то же событие может иметь два альтернативных исхода. Другими словами, лучшая на сегодняшний день теория, описывающая строение «строительных кирпичиков» природы, предполагает субъективность наблюдаемых фактов.

Наблюдатели являются важными фигурами в квантовом мире. Согласно квантовой теории, частицы могут находиться в нескольких местах или состояниях одновременно – это называется суперпозицией. Однако, что любопытно, это происходит лишь тогда, когда за частицами никто не наблюдает. При повторных наблюдениях квантовой системы она выбирает определенное положение или состояние – нарушая суперпозицию. Факт такого поведения природы был многократно доказан лабораторными экспериментами – например, в знаменитом эксперименте с двумя щелями.

В 1961 г. физик Евгений Вигнер предложил провокационный мысленный эксперимент. Он спросил, что будет, если применить квантовую механику к наблюдателю, за которым, в свою очередь, также ведется наблюдение. Представьте, что друг Вигнера бросает квантовую монету – которая находится в суперпозиции по отношению к событиям выпадения решки или орла – внутри закрытой лаборатории. Каждый раз, когда друг бросает монету, они наблюдают определенный исход. Мы можем сказать, что друг Вигнера устанавливает факт: результатом подбрасывания монеты является определенно выпадение орла или решки.

Вигнер не имеет доступа к наблюдению этого факта, находясь за стенами лаборатории, и согласно квантовой механике, для него друг и монета находятся в суперпозиции относительно всех возможных исходов квантового эксперимента. Так происходит потому, что они «спутаны» - необычным образом связаны, так, что воздействие на один из объектов приводит к изменению состояния связанного с ним объекта. В принципе теперь Вигнер может подтвердить эту суперпозицию, используя так называемый «интерференционный эксперимент» - тип квантового измерения, который позволяет обнаружить суперпозицию целой системы, потдверждая, что два объекта являются спутанными.

Когда Вигнер и его друг впоследствии сравнят свои записи, друг будет настаивать, что они видели определенные исходы для каждого броска монеты. Вигнер, однако, будет не согласен с ним всякий раз, когда он наблюдал друга и монету в суперпозиции.

Впоследствии Часлав Брукнер из Венского университета, Австрия, взяв за основу идею Вигнера, показал, что она может быть использована для формального доказательства субъективности измерений в квантовой механике. Брукнер рассмотрел две пары «Вигнер-друг», находящиеся в двух отдельных ячейках, проводя определения общего состояния системы – изнутри и снаружи каждой соответствующей коробки. Эти результаты могли затем быть просуммированы, чтобы в конечном счете войти в так называемое «неравенство Белла». Если это неравенство нарушается, наблюдатели имеют дело с альтернативными фактами.

В новом исследовании впервые этот тест был выполнен на базе Университета Хериота-Уатта, Шотландия, с использованием небольшого квантового компьютера, состоящего из трех пар спутанных фотонов. Первая пара фотонов представляла монеты, два других фотона были использованы для осуществления «подбрасывания монеты» - измерения поляризации фотонов – внутри соответствующих ячеек. Снаружи ячеек два фотона оставались по одному на каждой стороне – и их положение также можно было определить.

В конечном счете после выполнения статистически значимого числа измерений расчет показал, что неравенство Белла в этом случае нарушается, то есть два наблюдателя имеют дело с разной «квантовой реальностью», подводят итог авторы.

Исследование опубликовано в журнале Science Advances; главный автор Массимильяно Пройетти (Massimiliano Proietti).
https://www.astronew...=20191120180809





Оливин-норитовая порода на Луне, вероятно, кристаллизовалась в кратере Эйткен

Изображение

Бассейн Южный полюс - Эйткен - является самым большим и глубоким кратером на Луне, теоретически открывая окно в лунную нижнюю кору и, вероятно, в верхнюю мантию. Однако композиционная информация о кратере Эйткен была получена в основном с помощью орбитального дистанционного зондирования. Чанъэ-4 приземлился в кратере Эйткен, предоставив уникальную возможность для исследования состава лунного материала на месте. Место посадки расположено на полосах выброса, исходящих от кратера Финсен, который находится примерно в 135 км к северо-востоку. Поверхность Луны на посадочной площадке состоит из очень однородного реголита, покрытого несколькими рассеянными камнями.

В первые три лунных дня работы миссии бортовым спектрометром видимого и ближнего инфракрасного излучения была изучена поверхностная порода и лунный реголит на 10 участках вдоль маршрута марсохода "Юту-2". Спектры реголита имеют пиковые положения полос на 1 и 2 мкм, аналогичные спектральным данным материалов кратера Финсен полученными от Лунного Минералогического Картографа НАСА (Moon Mineralogy Mapper), что подтверждает, что состав реголита на посадочной площадки в основном аналогичен составу выбросов от Финсена. В расчетном составе лунного реголита преобладают агглютинаты, плагиоклаз и пироксены с более низким содержанием кальция, чем с высоким, что не согласуется с базальтами в нижнем слое. Таким образом, материалы поверхности на посадочной площадке являются преимущественно выбросами из соседних кратеров, с небольшим вкладом от нижележащего базальтового слоя. Наши наблюдения также подтверждаются топографическими особенностями.

Спектр породы показывает аналогичные пиковые положения полос, но более сильные полосы поглощения, что указывает на относительную свежесть материала. Эта порода, вероятно, является представителем первоначальной коренной породы в Mg-Пироксеновом кольце бассейна Южный полюс (Эйткен). Этот материал толщиной >20 см находится на поверхности реголита. Никакие частички поверхности не могут быть однозначно распознаны на основе изображения с пространственным разрешением 0,6 мм/пиксель, что предполагает текстуру мелкого или среднего размера с зерном <3 мм.

Наши результаты моделирования показывают, что порода состоит из 38,1 ± 5,4% низкокальциевого пироксена, 13,9 ± 5,1% оливина и 48,0 ± 3,1% плагиоклаза, называемого оливин-норит. Богатый плагиоклазом и бедный оливином модальный состав породы не согласуется с происхождением мантии, но репрезентативен для лунной нижней коры. В качестве альтернативы, горная порода кристаллизовалась из полученного в результате удара, образовавшего кратер Эйткен, путем смешивания материалов лунной коры и мантии. Этот сценарий согласуется с быстрым охлаждением мелкой глубины бассейна расплава, о чем свидетельствует мелкая и средняя текстура породы, а также модель плавления от воздействия.
https://www.astronew...=20191120182434





Ученые находят доказательства пропажи нейтронной звезды 1987A

Изображение

Остатки впечатляющей сверхновой, которая произвела революцию в нашем понимании того, как звезды заканчивают свою жизнь, наконец-то была замечена астрономами из Университета Кардиффа.

Ученые утверждают, что нашли доказательства местоположения нейтронной звезды, которая оказалась ​​внутри взрыва массивной звезды, закончившей свою жизнь в гигантском взрыве, приведшем к появлению известной сверхновой, названной сверхновой 1987A.

На протяжении более 30 лет астрономы не могли обнаружить нейтронную звезду - коллапсирующее оставшееся ядро ​​гигантской звезды - так как оно было скрыто густым облаком космической пыли.

Используя чрезвычайно четкие и чувствительные изображения, полученные с помощью телескопа Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array (ALMA) в пустыне Атакама на севере Чили, команда обнаружила определенный участок пылевого облака, который ярче, чем его окружение, и который соответствует предполагаемому расположению нейтронной звезды.

Результаты были опубликованы в Astrophysical Journal.

Ведущий автор исследования доктор Фил Сиган из Школы физики и астрономии Кардиффского университета сказал: «Впервые мы можем сказать, что внутри этого облака, внутри остатка сверхновой звезды находится нейтронная звезда. Ее свет был завуалирован очень густым облаком пыли, блокирующим прямой свет от звезды на многих длинах волн. Это можно сравнить с туманом, маскирующим свет прожектора".

Доктор Микако Мацуура, другой ведущий участник исследования, добавил: «Хотя свет от нейтронной звезды поглощается окружающим ее пылевым облаком, это, в свою очередь, заставляет облако сиять в субмиллиметровом свете, который мы теперь можем видеть с помощью чрезвычайно чувствительного телескопома ALMA".

Сверхновая 1987A была впервые замечена астрономами 23 февраля 1987 года, когда она вспыхнула в ночном небе силой 100 миллионов солнц и продолжала ярко светить в течение нескольких месяцев.

Сверхновая была обнаружена в соседней галактике, Большое Магелланово облако, всего в 160 000 световых лет от нас.

Это был ближайший взрыв сверхновой, наблюдаемый за более чем 400 лет, и с момента своего открытия он продолжал очаровывать астрономов, которым была предоставлена ​​прекрасная возможность для изучения фаз до, во время и после смерти звезды.

Взрыв сверхновой, произошедший в конце жизни этой звезды, привел к образованию огромного количества газа с температурой более миллиона градусов, но когда газ начал быстро охлаждаться ниже нуля градусов по Цельсию, часть газа превратилась в твердое вещество т. е. в пыль.

Присутствие этого густого облака пыли долгое время было главным объяснением того, почему пропавшая нейтронная звезда не наблюдалась, но многие астрономы скептически отнеслись к этому и начали сомневаться в правильности своего понимания жизни звезды.

«Наши новые открытия теперь позволят астрономам лучше понять, как массивные звезды заканчивают свою жизнь, превращаясь в чрезвычайно плотные нейтронные звезды», - продолжил доктор Мацуура.

«Мы уверены, что эта нейтронная звезда существует за облаком и что мы знаем ее точное местоположение. Возможно, когда пылевое облако начнет рассеиваться в будущем, астрономы смогут впервые увидеть нейтронную звезду в первый раз».
https://www.astronew...91120191045.jpg





Телескоп MWA обнаруживает остатки мертвых звезд в центре Млечного Пути

Изображение

Радиотелескоп в Западной австралийской глубинке сделал захватывающий новый снимок центра галактики Млечный Путь. Изображение с телескопа Murchison Widefield Array (MWA) показывает, как выглядела бы наша галактика, если бы человеческие глаза могли видеть радиоволны.

Астрофизик доктор Наташа Херли-Уокер из Университета Кертина Международного центра радиоастрономических исследований (ICRAR) сделала снимок с использованием суперкомпьютерного центра Pawsey в Перте. "Этот новый вид показывает низкочастотное радиоизлучение в нашей галактике, фиксируя как мелкие детали, так и более крупные структуры", - сказала она. - Наши снимки направлены прямо в середину Млечного Пути, в область, которую астрономы называют центром Галактики".

Данные для исследования взяты из исследования GaLactic и Extragalactic All-sky MWA (GLEAM). Кадр имеет разрешение в две дуговые минуты (примерно такое же, как у человеческого глаза) и отображает небо с помощью радиоволн на частотах от 72 до 231 МГц (FM-радио примерно 100 МГц).

"Именно этот широкий диапазон частот позволяет нам распутывать различные перекрывающиеся объекты, когда мы смотрим на сложный галактический центр",-сказал доктор Херли-Уокер.

"По сути, разные частоты объектов имеют разные цвета, поэтому мы можем использовать их, чтобы выяснить, какая физика участвует в этих процессах".

Используя эти изображения, доктор Херли-Уокер и ее коллеги обнаружили остатки 27 массивных звезд, которые взорвались в сверхновые в конце своей жизни. Эти звезды были бы в восемь или более раз массивнее нашего Солнца до их драматического разрушения тысячи лет назад.

Более молодые и близкие остатки сверхновых, или те, что находятся в очень плотной среде, легко обнаружить, и 295 уже известны. В отличие от других инструментов, MWA может найти те объекты, которые старше, находятся дальше или в очень пустой среде.

Доктор Херли-Уокер сказала, что один из недавно открытых остатков сверхновой находится в такой пустой области пространства, далеко от плоскости нашей галактики, и поэтому несмотря на то что он довольно молод, он очень тусклый. "Это остатки звезды, которая умерла менее 9 000 лет назад, что означает, что взрыв мог быть виден коренным жителям Австралии в то время", - сказала она.

Эксперт в области культурной астрономии, профессор Дуэйн Хамахер из Мельбурнского университета, сказал, что некоторые традиции аборигенов действительно описывают яркие новые звезды, появляющиеся в небе, но мы не знаем никаких определенных традиций, которые описывают это конкретное событие. "Однако теперь, когда мы знаем, когда и где эта сверхновая появилась в небе, мы можем сотрудничать с местными старейшинами, чтобы узнать, описывает ли какая-либо из их традиций это космическое событие. Если бы она существовала, это было бы чрезвычайно интересно", - сказал он.

Доктор Херли-Уокер также сказала, что два из обнаруженных остатков сверхновых являются довольно необычными "сиротами", найденными в области неба, где нет массивных звезд, что означает, что будущие поиски в других таких регионах могут быть более успешными, чем ожидали астрономы. Другие остатки сверхновых, обнаруженные в ходе исследования, очень стары, сказала она. "Это действительно интересно для нас, потому что трудно найти остатки сверхновых в этой фазе жизни - они позволяют нам заглянуть дальше во времени в Млечный Путь".
https://www.astronew...=20191120194649






Физики определили предельно тяжелые изотопы неона и фтора

Изображение
D. S. Ahn et al. / Physical Review Letters, 2019

Физики впервые за 20 лет передвинули границу нейтронной стабильности ядер, то есть нашли такие изотопы элементов, при добавлении нового нейтрона к которым ядра перестают быть связанными системами частиц. В новых экспериментах удалось обнаружить предельные изотопы неона и фтора, ими оказались фтор-31 и неон-34, пишут авторы в журнале Physical Review Letters.

Атомные ядра состоят из заряженных протонов и нейтральных нейтронов. Однако далеко не любая комбинация соответствует даже относительно стабильному ядру. Известно, что если построить диаграмму, по осям которой отложить количество протонов и нейтронов в ядре, таблицу нуклидов, то стабильные ядра выстроятся вдоль одной линии, то есть для них характерна примерно одинаковая пропорция протонов и нейтронов.

Также ученые давно выяснили, что некоторые количества нейтронов и протонов значительно чаще встречаются среди стабильных ядер — они получили название «магических чисел». Однако полноценной теория устойчивости ядер пока нет, поэтому физики стараются собрать как можно больше эмпирических данных, которые помогут создать такую теорию.

Изображение
Таблица нуклидов
wikipedia.org

Одно из экспериментальных направлений — это определение границ стабильности, то есть максимального количества нейтронов или протонов в ядре, после которого оно перестает быть связанной системой нуклонов. До недавнего времени нейтронная граница стабильности была известна лишь для первых восьми ячеек таблицы Менделеева, то есть до кислорода, причем последний раз ее уточняли примерно 20 лет назад. В то же время протонный аналог изучен гораздо лучше по ряду причин, в том числе потому, что она расположена гораздо ближе к устойчивым нуклидам.

Физики из Японии, Германии и США под руководством Тосиюки Кубо (Toshiyuki Kubo) из института RIKEN сделали новое уточнение границы нейтронной стабильности, определив предельные изотопы неона и фтора. Опыты авторов указывают, что ими являются фтор-31 с 22 нейтронами и неон-34 с 24 нейтронами. Также исследователи экспериментировали с ядрами натрия, но однозначных выводов пока сделать нельзя: авторам ни разу не удалось наблюдать найтрий-38 при ожидаемом количестве в пять штук, но при этом был зафиксирован один случай появления натрия-39, что указывает на его возможную связность.

Изображение
Часть таблицы элементов и их изотопов. Оранжевой линией отмечена границу нейтронной стабильности, красным пунктиром обозначены изучавшиеся в новой работе изотопы.
D. S. Ahn et al. / Physical Review Letters, 2019

Эксперименты состояли в направлении пучка атомов кальция-48 с энергией в 345 мегаэлектронвольт на нуклон на бериллиевую мишень толщиной в 20 миллиметров. Взаимодействие приводило к фрагментации ядер кальция, а измерительные приборы определяли массу и заряд получившихся осколков, отбрасывая ненужные. До данной работы наиболее тяжелыми известными изотопами были фтор-31, неон-34 и натрий-37, поэтому авторы исследования искали события с двумя следующими изотопами каждого элемента.

Полученные результаты уже плохо согласуются с существующими теоретическими предсказаниями. В то время как есть модели, в которых правильно объясняется предельный изотоп неона, в них ожидаемое предельное ядро фтора также содержит 24 нейтрона, а не 22. Эти данные, а также продолжающиеся исследования в Японии, США и других странах позволят определить границу стабильности для еще более тяжелых ядер, что значительно продвинет понимание физики многих частиц с сильным взаимодействием.

Физики продолжают открывать новые изотопы — недавно еще один был обнаружен у урана, а также самый тяжелый из известных у кальция. В честь присвоения официальных наименований четырем сверхтяжелым элементам мы выпустили интерактивный материал «Алхимии отцовой пережитки».

Тимур Кешелава
https://nplus1.ru/ne...e-neon-dripline





Физики предложили «невозможный» кристалл в непрерывном времени

Изображение
Переход между состояниями |E0 и |E1, сопровождающий эволюцию системы во времени
Valerii Kozin& Oleksandr Kyriienko // Physical Review Letters, 2019

Физики из Университета ИТМО теоретически предсказали «истинный» временной кристалл, который существует в непрерывном времени. До сих пор считалось, что такие кристаллы создать невозможно. Чтобы обойти запрет на создание таких кристаллов, ученым пришлось пожертвовать локальностью взаимодействий между частями системы — грубо говоря, предложенный временной кристалл можно создать только на основе системы, в которой каждый атом напрямую связан со всеми остальными атомами (а не только с ближайшими соседями). Впрочем, отсутствие локальности не означает, что предложенную модель нельзя реализовать на практике. Статья опубликована в Physical Review Letters, препринт работы выложен на arXiv.org.

Физики называют кристаллами системы, которые периодичны в пространстве и сохраняют свою структуру при сравнительно слабых возмущениях. Другими словами, такая система переходит сама в себя только при определенных дискретных преобразованиях, которые сводятся к трансляциям (сдвигам) на фиксированный вектор. Например, простая кубическая решетка сохраняется при сдвигах на вектора, построенные из трех перпендикулярных векторов одинаковой длины. Большинство известных кристаллов состоят из атомов, однако определение кристалла легко можно распространить и на другие системы с дискретной пространственной симметрией. В частности, к настоящему времени ученые уже научились создавать кристаллы из фотонов и сыпучих материалов.

Кроме того, определение кристалла можно естественным образом обобщить на четырехмерное пространство, потребовав от системы дополнительной инвариантности при трансляциях во времени. Впервые такое обобщение предложил в 2012 году нобелевский лауреат Фрэнк Вильчек. К сожалению, несколько лет спустя японские исследователи Харуки Ватанабе и Масаки Ошикава показали, что на практике пространственно-временные кристаллы создать невозможно: если система попадает в состояние с минимальной возможной энергией, она находится в нем неограниченно долго, а если выходит из минимума, то теряет периодичность во времени.

Впрочем, в предложенном доказательстве оставались лазейки. Во-первых, оно предполагало, что эволюция системы стационарна. Во-вторых, ученые ограничились рассмотрением близкодействующих частиц, потенциал которых степенным образом убывает с расстоянием. Впоследствии первая лазейка позволила создать так называемые «кристаллы в дискретном времени» — системы, которые периодически «подталкивают» внешнее воздействие и которые инвариантны относительно трансляций на промежуток, в несколько раз превышающий период воздействия. Подробнее про такие системы можно прочитать в статье Игоря Иванова. Вторая лазейка до сих пор учеными не использовалась. В то же время, потенциально она позволяет получить полноценные кристаллы, которые нарушают симметрию не дискретного, а непрерывного времени — так же, как обычные кристаллы нарушают симметрию непрерывного пространства.

Физики Валерий Козин и Александр Кириенко использовали эту лазейку и впервые предложили модель кристалла в непрерывном времени. Чтобы проверить, что построенный гамильтониан действительно описывает временной кристалл, ученые использовали строгое определение, предложенное Ватанабе и Ошикавой. Согласно этому определению, временной кристалл — это система, в которой корреляционная функция от двух операторов, отвечающих параметрам порядка и взятых в разные промежутки времени, в термодинамическом пределе стремится к периодической функции. Фактически это определение эквивалентно утверждению, что временной кристалл состоит из большого числа подсистем, а его структура периодически повторяется во времени. В качестве подсистем ученые выбрали квантовые состояния набора кубитов, а в качестве параметра порядка — суммарный магнитный момент системы вдоль заданной оси.

Сначала исследователи попытались построить гамильтониан временного кристалла в наиболее общем виде. Для этого физики выбрали основное состояние |E0〉 с фиксированной энергией, а затем с помощью оператора полного магнитного момента построили из него вспомогательное состояние |E1〉∝M̂z|E0〉. Оставшиеся N−2 состояний ученые определили таким образом, чтобы они были ортогональны первым двум.

Оказалось, что в системе, собранной из таких состояний, условие существования временного кристалла сводится к двум простым условиям. С одной стороны, в пределе большого числа состояний среднее значение квадрата магнитного момента системы должно быть больше нуля. С другой стороны, значение магнитного момента в основном состоянии должно быть равно нулю для произвольного размера системы. Если оба этих условия выполнены, требуемая корреляционная функция периодична, а система описывает временной кристалл. Для надежности ученые также проверили, что полученная структура устойчива относительно слабых возмущений, и обобщили выкладки на случай конечной температуры.

Изображение
Зависимость корреляционной функции от времени (левый столбец) и ее спектр (правый столбец) при нулевой (верхний ряд) и единичной (нижний ряд) температуре
Valerii Kozin& Oleksandr Kyriienko // Physical Review Letters, 2019

Примером основного состояния, которое удовлетворяет требуемым условиям, является состояние Гринбергера — Хорне — Цейлингера (GHZ states) — суперпозиция состояний, в которых все спины направлены вверх и вниз. В принципе, такое состояние (а также дополняющие его ортогональные состояния с более высокой энергией) вполне можно реализовать с помощью системы кубитов.

Важно отметить, что гамильтониан, отвечающий построенному временному кристаллу, получился сильно нелокальным. Если переписать его в терминах взаимодействий между отдельными кубитами, окажется, что каждый кубит напрямую влияет как минимум на половину оставшихся кубитов (ученые доказали, что менее нелокальный гамильтониан временному кристаллу отвечать не может). Другими словами, любое возбуждение мгновенно охватывает всю описанную систему. В каком-то смысле, нелокальность — это необходимая плата за нарушение непрерывной симметрии относительно произвольных трансляций во времени. Впрочем, это условие не означает, что предложенную идею нельзя реализовать на практике — в принципе, сейчас физики уже умеют строить нелокальные системы кубитов.

Один из первых кристаллов в дискретном времени построила в 2016 году группа физиков под руководством Кристофера Монро. Основой для кристалла служила неравновесная система из нескольких охлажденных атомов. А в октябре 2018 исследователи из Нидерландов впервые создали «пространственно-временной кристалл» в бозе-конденсате холодных атомов натрия, пойманных в оптическую ловушку. Такие кристаллы одновременно периодичны и в дискретном времени, и в пространстве.

Дмитрий Трунин
https://nplus1.ru/ne...11/20/ifmo-time





Астрономы впервые зафиксировали излучение сверхвысоких энергий от гамма-всплесков

Изображение
MAGIC Collaboration / Nature, 2019

Астрономам впервые удалось поймать от гамма-всплесков фотоны, энергия которых относится к диапазону сверхвысоких энергий — от сотни гигаэлектронвольт до сотни тераэлектронвольт. Измеренная энергия частиц света не рекордна для астрономических источников, но подтверждает правильность одной из моделей генерации излучения в гамма-всплесках. Результаты опубликованы в серии статей в Nature (1, 2, 3).

Гамма-всплески — это самые мощные вспышечные события во Вселенной. В течение одной секунды такого процесса может выделиться столько же энергии, сколько излучит Солнце за всю свою жизнь. Гамма-всплески получили название благодаря высокой яркости в наиболее жестком диапазоне электромагнитных волн, гамма-излучении, но они наблюдаются и на многих других длинах волн.

Основной проблемой исследования гамма-всплесков является кратковременность их яркой фазы, из-за чего данные собираются в первую очередь в самом гамма-диапазоне, в котором приборы обладают невысоким угловым и энергетическим разрешением. В связи с этим долгое время не удается окончательно подтвердить давно предложенную теорию их образования. Согласно ей, это излучение образуется при слиянии нейтронных звезд или коллапсе ядра крупной, в результате чего возникает узкий джет, в котором вещество движется с околосветовой скоростью.

Излучение гамма-всплесков обычно можно разделить на две части: более яркую короткую, длительностью в десятки секунд, и намного более продолжительное послесвечение, возникающее, как считается, при взаимодействии выброшенного на первых стадиях вещества с окружающей средой. Обычно большая часть энергии приходится на фотоны гамма-диапазона с энергией от килоэлектронвольт до сотен мегаэлектронвольт. Также в нескольких случаях космические телескопы наблюдали фотоны с энергией в десятки гигаэлектронвольт, но механизм их излучения оставался невыясненным.

В серии новых работ говорится о наблюдениях двух гамма-всплесков GRB 190114C и GRB 180720B, от которых удалось зарегистрировать рекордные для данных источников фотоны с энергиями около тераэлектронвольта. Особенностью проведенных наблюдений также является то, что частицы экстремальной энергии были пойманы в фазе послесвечения, а не во время более яркой первой, что лучше объясняется конкретной теоретической модель.

Всплеск GRB 190114C наблюдался на черенковском телескопе MAGIC и других наземных обсерваториях. Самые высокоэнергетические частицы начали приходить спустя минуту после начала вспышки и продолжали появляться в течение 20 минут, причем их поток быстро уменьшался. GRB 180720B был замечен другие черенковским телескопом HESS. Хотя в этом случае максимальные энергии составляли всего около сотни гигаэлектронвольт, но соответствующие фотоны наблюдались спустя 10 часов после начала события, что само по себе исключительно и важное обстоятельство.

Обработка всех полученных данных позволила выяснить, что энергетических спектр излучения на стадии послесвечения обладает двумя максимумами со сравнимым пиковым потоком. Предсказание о такой форме спектра было сделано ранее в модели обратного комптоновского рассеяния синхротронных фотонов на высокоэнергетических электронах, излучивших эти частицы ранее.

До данных наблюдений этот механизм был подтвержден в случае джетов блазаров и ожидался для гамма-всплесков, но убедительных доказательств не было. При этом альтернативные предположения, такие как синхротронное излучение электронов или протонов экстремально высоких энергий, намного хуже объясняет полученные результаты.

Ранее астрономам удалось впервые определить источник фотонов с энергией выше 100 тераэлектронвольт, объяснить особенности кривых блеска гамма-всплесков сверхсветовым движением, а также впервые измерить поляризацию радиоизлучения такой вспышки.

Тимур Кешелава
https://nplus1.ru/ne...high-energy-grb






Ученые выяснили, как возникают магнитные бури

Изображение
© Фото : NASA
Мощные магнитные бури могут быть очень опасны

МОСКВА, 20 ноя — РИА Новости. Российские физики установили связь геомагнитной активности с протонным высыпанием — явлением, при котором высокоэнергичные положительно заряженные частицы попадают из магнитосферы в атмосферу. Это поможет при изучении магнитных бурь и радиационных поясов Земли. Результаты научной работы опубликованы в журнале Geophysical Research Letters.

Магнитное поле защищает Землю от потока ионизированных частиц, истекающего из солнечной короны, — солнечного ветра. Часть солнечного ветра обтекает Землю, а часть захватывается в геомагнитную ловушку и образует в околоземном космическом пространстве так называемый радиационный пояс. Из-за малой концентрации вещества в магнитосфере частицы практически не сталкиваются друг с другом, поэтому космическая плазма (ионизированный газ), захваченная в геомагнитную ловушку, может сохраняться в ней несколько суток.

Потоки солнечного ветра действуют на геомагнитное поле Земли так, что с освещенной стороны оно сжимается, а с ночной образует "хвост". При увеличении солнечной активности деформации геомагнитного поля резко нарастают. Это вызывает магнитные бури. Заряженные частицы попадают из магнитосферы в верхние слои атмосферы, в том числе в ее ионизированный слой — ионосферу. Этот процесс называется протонным высыпанием.

При столкновениях заряженных частиц с атомами и молекулами газов в атмосфере происходит ионизация и возбуждение, то есть повышается энергетическое состояние последних. В результате концентрация плазмы в ионосфере растет, а возбужденные атомы испускают часть полученной энергии в виде света — так появляются полярные сияния.

Сотрудники лаборатории магнитосферно-ионосферных взаимодействий Полярного геофизического института (г. Апатиты) исследовали динамику высыпаний в зависимости от геомагнитной активности и параметров солнечного ветра. Исследования велись с помощью низкоорбитальных спутников Национального управление океанических и атмосферных исследований США (NOAA/POES).

Эти спутники находятся на круговых орбитах на высоте около 700 километров. Каждый спутник облетает Землю примерно за два часа, а их орбиты расположены так, что покрывают всю поверхность планеты. Использовав данные за полгода, ученые построили глобальную карту высыпаний и подсчитали, насколько вероятность их появления и интенсивность зависят от широты и местного времени.

Также они оценили связь высыпаний с геомагнитной активностью — возмущением магнитного поля Земли в момент наблюдений по данным магнитных станций.

Оказалось, что волны протонных высыпаний и электромагнитные (ионно-циклотронные) волны очень похожи по своим характеристикам. Отсюда авторы делают заключение о том, что высыпания протонов связаны с развитием так называемой ионно-циклотронной неустойчивости, которая приводит к появлению в плазме электромагнитных волн на определенных частотах.

Изображение
Карты распределения вероятности наблюдения высыпаний энергичных протонов по данным спутников NOAA/POES. Поверхность ионосферы была разделена на одинаковые участки, вероятность высыпаний протонов увеличивается от синего к красному. В разных столбцах показаны данные для разных уровней геомагнитной активности, характеризуемой AE индексом (слева — слабая, в центре — умеренная, справа — сильная). Графики в разных строках отличаются уровнем динамического давления солнечного ветра на магнитосферу: вверху — низкое, в центре — среднее, внизу — высокое
© Источник: Андрей Демехов

Карты распределения вероятности наблюдения высыпаний энергичных протонов по данным спутников NOAA/POES. Поверхность ионосферы была разделена на одинаковые участки, вероятность высыпаний протонов увеличивается от синего к красному. В разных столбцах показаны данные для разных уровней геомагнитной активности, характеризуемой AE индексом (слева — слабая, в центре — умеренная, справа — сильная). Графики в разных строках отличаются уровнем динамического давления солнечного ветра на магнитосферу: вверху — низкое, в центре — среднее, внизу — высокое

"Наши исследования — один из аспектов глобальной проблемы изучения магнитных бурь и радиационных поясов, — приводятся в пресс-релизе Российского научного фонда слова руководителя проекта Андрея Демехова. — Электромагнитные волны, возбуждаемые в результате ионно-циклотронной неустойчивости, играют большую роль в динамике электронов радиационных поясов. Получается, что многие явления в околоземном космосе тесно взаимосвязаны".

В мировом научном сообществе нет единого мнения о том, влияют ли магнитные бури на здоровье и самочувствие людей, однако их важно учитывать при проектировании как спутников, так и наземных технических средств, например линий электропередачи или трубопроводов. Нежелательные проявления "космической погоды" могут вызвать нарушение связи, поломки и сбои в работе навигационных и энергетических систем, остановки энергоснабжения, что приведет к большим экономическим потерям, а в отдельных случаях может даже вызвать катастрофу.
Работы поддержаны грантом Российского научного фонда.
https://ria.ru/20191...1561158959.html






Как формируются галактики во Вселенной: удивительная симуляция

С помощью мощного суперкомпьютера ученые смоделировали процесс образования галактик.

Изображение

Василий Макаров

В случае обычной симуляции исследователям всегда приходилось выбирать между результатом с высокой детализацией или большим масштабом. Однако симуляция TNG50 вышла за привычные рамки: она не только показывает то, как через 13,8 миллиардов лет после Большого Взрыва могла сформироваться целая вселенная, но также позволяет выбрать из всего этого многообразия даже такие мелочи, как отдельные галактики, которые при этом смоделированы с невероятной тщательностью.

Пожалуй, вместо тысячи слов лучше посмотреть один-единственный ролик о том, как выглядит такая вот симуляция целой галактики:

Formation of a single massive galaxy through time in the TNG50 cosmic simulation
https://www.youtube....h?v=O674AZ_UKZk

TNG50 был совместным мероприятием ученых из Германии и США, которые опубликовали две статьи о моделировании в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society в начале ноября. Суперкомпьютер Hazel Hen в Штутгарте потратил больше года, чтобы завершить симуляцию, которая — подобно аналогичным проектам — в значительной степени работает в «обратном» направлении времени. Грубо говоря, она использует данные о том, как устроен космос в наши дни, чтобы предсказать обстоятельства, которые и привели к текущему порядку вещей.

Хотя возможность увидеть то, как формировались галактики в течение миллиардов лет, сама по себе удивительна, симуляция подарила нам не только визуальный эффект для известных данных. Она ​​также преподнесла несколько новых идей, включая ранее неизвестные подробности процесса формирования дисковых галактик.
https://www.popmech....ya-simulyaciya/






Физики утверждают, что нашли еще больше доказательств новой силы природы

Виктория Ветрова

Изображение

Все в нашей Вселенной удерживается вместе или отдаляется четырьмя фундаментальными силами: гравитацией, электромагнетизмом и двумя ядерными взаимодействиями.

Ученые думают, что обнаружили пятую физическую силу, возникающую из возбужденного атома гелия.

Исследователи утверждают, что это не первый случай, когда они мельком увидели это. Несколько лет назад они увидели эту силу в распаде изотопа бериллия. Теперь та же самая команда увидела второе проявление таинственной силы в частице, которую они называют X17.

Если открытие подтвердится, то, не только узнав больше о X17, мы сможем лучше понять силы, управляющие нашей Вселенной, оно также может помочь ученым решить проблему темной материи раз и навсегда.

Аттила Крашнахоркай и его коллеги из Института ядерных исследований в Венгрии подозревали, что в 2016 году произошло нечто странное, после анализа того, как бериллий-8 излучает свет при распаде.

Если этот свет достаточно энергичен, он превращается в электрон и позитрон, которые отталкиваются друг от друга под предсказуемым углом.

Исходя из закона сохранения энергии, с увеличением энергии света, излучающего две частицы, угол между ними должен уменьшаться. По статистике, по крайней мере.

Как ни странно, это не совсем то, что видел Крашнахоркай и его команда. Среди их подсчета углов было неожиданное увеличение числа электронов и позитронов, разделяющихся под углом 140 градусов.

Исследование показалось достаточно надежным, и вскоре привлекло внимание других ученых по всему миру, которые предположили, что за аномалию может отвечать целая новая частица.

Не просто какая-то частица; ее характеристики предполагали, что это должен быть совершенно новый вид фундаментального бозона.

В настоящее время мы знаем о четырех фундаментальных силах, и мы знаем, что у трех из них есть бозоны, несущие сообщения притяжения и отталкивания.

Силу гравитации несет гипотетическая частица, известная как «гравитон», но, к сожалению, ученые еще не обнаружили ее.

Этот новый бозон не может быть одной из частиц, несущих четыре известные силы, благодаря своей характерной массе 17 мегаэлектронвольт, (примерно в 33 раза больше, чем у электрона), и крошечной продолжительности жизни (примерно от 10 до минус 14 степени секунды) … но эй, это достаточно долго.

Таким образом, все признаки указывают на то, что бозон является носителем какой-то новой, пятой силы. Но физики не стремятся праздновать преждевременно. Поиск новой частицы всегда является большой новостью в науке и требует тщательного изучения. Не говоря уже о повторном эксперименте.

К счастью, за последние несколько лет команда Крашнахорка точно не прекратила исследования. С тех пор они изменили фокус с рассмотрения распада бериллия-8 на изменение состояния возбужденного ядра гелия.

Подобно их предыдущему открытию, исследователи обнаружили, что пары электронов и позитронов разделяются под углом, который не соответствует принятым в настоящее время моделям. На этот раз число было ближе к 115 градусам.

Работая в обратном направлении, команда рассчитала, что ядро ​​гелия могло бы также создать короткоживущий бозон с массой чуть менее 17 мегаэлектронвольт.

Чтобы было проще, они называют это X17. Это долгий путь до официально признанной частицы, которую мы можем добавить к любым моделям материи.

Хотя эксперимент 2016 года был принят к публикации в престижный журнал Physical Review Letters, последнее исследование еще не рецензировано. Вы можете ознакомиться с результатами на arXiv, где они были загружены для проверки другими учеными в этой области.

Притяжение темной материи, представляет одну из самых больших загадок в физике. А совершенно новая фундаментальная частица может указывать на решение, предоставив способ соединить материю, которую мы можем видеть, с материей, которую не можем.

Источники: Фото: Serdarbayraktar/iStock
https://rwspace.ru/n...ly-prirody.html






Новое исследование повышает вероятность того, что мы не одиноки во Вселенной

Дмитрий Мушинский

Изображение

Новое научное исследование говорит о том, что вероятность существования инопланетной жизни намного выше, чем считалось ранее. Об этом сообщают астрофизики из Технологического института Джорджии (США), под руководством Доктора Билли Куорлза.

Никакой жизни за пределами Земли не было найдено, и нет никаких доказательств того, что инопланетяне когда-либо посещали нашу планету. Но это не значит, что Вселенная безжизненна. Теперь, несмотря на то, что никаких явных признаков инопланетной жизни не было обнаружено, вероятность существования внеземной биологии становится все более вероятной.

Команда ученых смоделировала теоретический двойник Земли в других солнечных системах, известных как двойные солнечные системы — с двумя звездами. Результаты оказались поразительными — 87 процентов экзо-Земель, которые можно найти в бинарных системах, должны иметь наклоны осей, аналогичные устойчивым к Земле.

Такой наклон считается важным компонентом стабильности климата, способным способствовать развитию сложной жизни. Вот что по этому поводу отметил Гонджи Ли, соавтор нового исследования, доцент из Школы физики Джорджии:

«Многозвездные системы распространены, и около 50 процентов звезд имеют двойные звезды-компаньоны. Таким образом, это исследование может быть применено к большому количеству солнечных систем. Солнечные системы с одной звездой и несколькими планетами намного более редки».

Исследователи начали с сопоставления изменения угла наклона оси Земли, известного как «наклон с течением времени» с изменением наклона оси Марса. Мягкие изменения наклона Земли были велики для существования благоприятного климата и для развития. При этом Марс имеет наклон оси, который, вероятно, помог разрушить его атмосферу.

После этого исследователи смоделировали Землю в пригодных для жизни областях, известных как Зоны Златовласки в Альфа Центавра AB — ближайшем соседе нашей Солнечной системы — двойная система со звездой «А» и звездой «Б». Следующим шагом было расширение масштабов моделирования.

«Общее анализ оказался положительным, хоть и не для нашего ближайшего соседа».

Не смотря на то, что Альфа Центавра А выглядит как многообещающее место для поиска инопланетной жизни, прогноз динамики мягкой оси на экзо-Земле, смоделированной вокруг звезды B, был плохим. Это разочарует многих в космическом сообществе, потому что Alpha Centauri AB находится в четырех световых годах от нашей планеты. Именно туда планировался запуск миссии Starshot для поиска инопланетной жизни.
https://rwspace.ru/n...-vselennoj.html

#1686 alexandrion12

    Активный участник

  • Пользователи
  • PipPipPipPipPip
  • 10 119 сообщений

Отправлено 22 Ноябрь 2019 - 08:55

Открыта новая экзопланета класса «теплых юпитеров»

Изображение
Международная команда астрономов сообщает об обнаружении новой внесолнечной планеты класса «теплых юпитеров», обращающейся вокруг звезды главной последовательности спектрального класса F по орбите с высоким эксцентриситетом. Эта вновь обнаруженная планета под названием TOI-677 b примерно на 20 процентов крупнее и массивнее Юпитера.

Так называемые «теплые юпитеры» представляют собой газовые гиганты с массой не менее 0,3 массы Юпитера, имеющие орбитальные периоды в диапазоне от 10 до 100 суток. Они занимают промежуточное положение между «горячими юпитерами», имеющими орбитальный период менее 10 суток, и аналогами Юпитера, имеющими орбитальный период свыше 100 суток.

Планета TOI-677 b стала новейшим пополнением списка известных ученым «теплых юпитеров». Этот объект был впервые обнаружен при помощи миссии Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) НАСА в марте-апреле 2019 г. Теперь в новом исследовании группа астрономов под руководством Андреаса Джордана (Andreas Jordan) из Университета Адольфо Ибаньес, Чили, подтвердила планетную природу объекта-кандидата при помощи дополнительных спектроскопических наблюдений, выполненных с использованием нескольких наземных обсерваторий.

Согласно этому исследованию, планета TOI-677 b движется вокруг родительской звезды по эксцентричной орбите (эксцентриситет равен 0,43) с периодом 11,23 суток на расстоянии около 0,1 астрономической единицы от звезды. Планета имеет радиус около 1,17 радиуса Юпитера и массу порядка 1,23 массы крупнейшей планеты Солнечной системы. Учитывая близость планеты к звезде, температура на ее поверхности составляет, согласно расчетам команды Джордана, примерно 1252 Кельвина.

Родительская звезда TOI-677 имеет металличность примерно как у Солнца и эффективную температуру порядка 6300 кельвинов. Масса звезды составляет 1,18 массы Солнца, а радиус примерно на 28 процентов больше, чем у нашего светила. Согласно наблюдениям, возраст звезды составляет около 3 миллиардов лет.

Астрономы также подозревают, что на орбите вокруг звезды присутствует вторая, более удаленная от светила экзопланета, на что указывает зарегистрированный долгопериодический транзитный сигнал.

Исследование появилось на сервере предварительных научных публикаций arxiv.org.
https://www.astronew...=20191121202302




Первое наблюдение гамма-всплесков при помощи наземных обсерваторий*

Изображение

Самые мощные взрывы во Вселенной производят еще больше высокоэнергетического излучения, чем считалось раньше: используя специализированные телескопы, две научные команды зарегистрировали самые высокоэнергетические гамма-лучи со стороны так называемых «гамма-всплесков», энергия которых примерно в 100 миллиардов раз превышает энергию видимого света. Ученые обсерваторий H.E.S.S. и MAGIC представили свои результаты в двух независимых публикациях. Эти наблюдения стали первым случаем обнаружения гамма-всплесков при помощи наземных гамма-телескопов.

Гамма-всплески представляют собой короткие, резкие вспышки в гамма-диапазоне, происходящие в наблюдаемой части Вселенной с частотой примерно одно событие в сутки. Гамма-всплески являются самыми мощными вспышками во Вселенной и, вероятно, связаны со сверхновыми или столкновениями нейтронных звезд.

Обычно ученые наблюдают гамма-всплески при помощи спутников, поскольку атмосфера Земли эффективно поглощает гамма-лучи. Астрономы разработали специальные телескопы, способные наблюдать тусклое голубоватое свечение, называемое «черенковским излучением», которое космические гамма-лучи вызывают в атмосфере, однако эти инструменты чувствительны лишь к гамма-лучам очень высокой энергии. К сожалению, яркость гамма-всплесков резко падает с увеличением энергии. Черенковские телескопы ранее обнаружили много источников высокоэнергетического излучения – но ни одного гамма-всплеска. Размеры бортовых детекторов спутников, с другой стороны, слишком малы для обнаружения тусклых, высокоэнергетических гамма-всплесков. Поэтому до настоящего времени ученые не знали, могут ли эти гигантские взрывы излучать энергию в очень высокоэнергетическом диапазоне.

В новом исследовании команды обсерваторий High-Energy Stereoscopic System (H.E.S.S., Намибия) и Major Atmospheric Gamma Imaging Cherenkov (MAGIC, Канарские острова) наблюдали во второй половине 2018 г. соответственно два гамма-всплеска, GRB 180720B и GRB 190114C. Со стороны события GRB 180720B, находящегося на расстоянии примерно 6 миллиардов световых лет от нас, ученые зарегистрировали излучение с энергиями от 100 до 440 миллиардов электронвольт, а со стороны события GRB 190114C, удаленного от нас на расстояние порядка 4 миллиардов световых лет – излучение с энергиями от 200 до 1000 миллиардов электронвольт.

Для объяснения формирования настолько высокоэнергетического излучения со стороны гамма-всплесков авторы этих работ предлагают гипотезу, включающую синхротронное излучение в комбинации с обратным комптоновским рассеянием.

Две работы, посвященные этим находкам, опубликованы в журнале Nature.
https://www.astronew...=20191121205746





Астрономы не нашли объяснения звезде с радиопеременностью

Изображение

Ученые обнаружили новый переменный радиоисточник MKT J170456.2−482100, положение которого совпадает с известной активной звездой TYC 8332-2529-1. Многие особенности излучения этого объекта можно описать с помощью крупных пятен на поверхности, но другие спектральные детали указывают на кратность системы. Подобрать подходящую конфигурацию для описания всех аспектов переменности пока не удалось, пишут авторы в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Многие источники на небе проявляют переменность в различных диапазонах излучения. Поиск переменности в радиодиапазоне зачастую затруднителен, так как для достижения достаточного углового разрешения для исследования объектов с небольшим размером (например, звезд), как правило, требуется использование интерферометров. Однако такие приборы обладают относительно небольшим полем зрения, из-за чего обычно с их помощью проводят сопутствующие наблюдения объектов с известной переменностью в других диапазонах, а не обзоры с целью поиска переменных именно в радиодиапазоне. В результате известно весьма ограниченное количество тел, чья переменность была открыта сперва в длинноволновой части спектра.

В связи с этим в последние годы с помощью радиотелескопов активно проводят новые обзорные наблюдательные программы. В них участвуют как относительно старые инструменты, так и лишь недавно введенные в строй. Одна из таких программ запущена на инструменте MeerKAT, который представляет собой набор из 64 14-метровых радиотелескопов, расположенных в Южно-Африканской Республике. На полную мощность этот прибор заработал в 2018 году.

Астрономы во главе с Лаурой Дриссен (Laura Driessen) описали открытие первого переменного источника, сделанное при помощи MeerKAT. Объект был обнаружен в поле зрении изучавшей целенаправленно рентгеновской двойной GX339−4 и получил названием MKT J170456.2−482100. Оказалось, что он совпадает с известной переменной в оптике звездой TYC 8332-2529-1. Однако новые данные не позволили разобраться окончательно в природе переменности.

Переменность MKT J170456.2−482100 обладает множеством проявлений. В радиодиапазоне поток этого источника возрастал более чем в три раза за три недели, при этом в 15 из 48 наблюдательных периодов он вообще не был зафиксирован, так как был слишком тусклым. Оптические наблюдения за последние 18 лет показывают, что яркость в видимом диапазоне варьируется с периодом в 21,25 дней.

Спектроскопические наблюдения указывают, что данная звезда не одиночна, так как линии периодически смещаются c амплитудой, соответствующей радиальной скорости в 43 километра в секунду. Период спектральной переменности соответствует фотометрической, хотя никаких ярких линий излучения, которые показывали бы наличие перетекания массы, в данном случае нет.

Третий вид переменности связан с небольшими вариациями сильных линий поглощения. Это наблюдение можно объяснить дополнительным поглощением от невидимого непосредственно компонента двойной с температурой около 7000 кельвинов и собственной переменностью радиальной скорости в 12 километров в секунду.

Авторам работы не удалось объяснить все полученные наблюдения вместе. Фотометрическую периодичность хорошо описывает предположение о крупных пятнах на этой звезде, покрывающих не менее 10 процентов ее поверхности. Это также совместимо с наблюдаемым изменением потока в радио. Тем не менее, это не позволяет объяснить спектроскопические колебания.

С одной стороны, потенциальный компаньон должен быть мал и тускл, иначе его было бы видно непосредственно. С другой, его собственная спектроскопическая переменность меньше, чем у видимого компонента, то есть он должен обладать бо́льшей массой. Небольшие массы все еще могут быть в случае, если видимая звезда обращается по широкой орбите вокруг тесной двойной, формируя в целом тройную систему. Однако в таком случае у компонентов двойной должны быть намного превосходящие наблюдаемые скорости. Авторы заключают, что адекватного объяснения излучению данного объекта пока нет.

Ранее ученые нашли самую долгопериодическую переменную звезду и впервые увидели пузыри на поверхности другой звезды. Также мы подробно рассказывали, как переменную звезду обнаружил российский школьник.

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





Симеиз 147: остаток сверхновой

Изображение
Авторы и права: Дэвид Линдеманн
Перевод: Д.Ю.Цветков

Пояснение: Можно легко запутаться, пытаясь проследить сложный узор из волокон на этом четком изображении остатка сверхновой Симеиз 147. Остаток также обозначают Шарплесс 2-240,его популярное название – туманность Спагетти. Его можно увидеть около границы созвездий Тельца и Возничего, на небе он занимает область размером почти три градуса, что составляет шесть диаметров полной Луны. Это соответствует линейному размеру в 150 световых лет, если принять расстояние до облака из остатков звезды равным трем тысячам световых лет. Замечательное составное изображение объединяет данные, полученные с помощью узкополосных фильтров. Красным цветом показано излучение ионизованных атомов водорода, а сине-зелеными оттенками – дважды ионизованных атомов кислорода. Поэтому на картинке виден газ, светящийся из-за воздействия ударных волн. Возраст этого остатка оценивается в 40 тысяч лет. Это означает, что вспышка света от взрыва массивной звезды достигла Земли 40 тысяч лет назад. Однако расширяющийся остаток – не единственное последствие этого взрыва. В результате космической катастрофы также образовалась быстро вращающаяся нейтронная звезда, или пульсар – все, что осталось от ядра взорвавшейся звезды.
http://www.astronet.ru/db/msg/1543525






Вокруг странной гигантской экзопланеты могут быть обитаемые луны

Астрономы изучили экзопланету размером с Сатурн, находящуюся от нас примерно в 336 световых годах, и обнаружили, что температуры на ней могут быть схожи с земными. Несмотря на это, маловероятно, что она обитаема, однако она может иметь потенциально жизнепригодные спутники.

Василий Васильев

Изображение
Землеподобная экзолуна в художественном представлении NASA/JPL-CalTech

Речь идет об экзопланете HIP41378 f — наиболее дальнем из миров, вращающихся вокруг звезды HIP41378 (звезды спектрального класса F, почти в 10 раз горячее нашего Солнца). Находится последняя примерно в 336 световых годах от Земли.

В новой работе международная группа исследователей детально изучила HIP41378 f; ее равновесная температура составляет примерно 26 градусов Цельсия, при этом планета имеет аномальную низкую плотность. «Данная планета, вероятно, включает крупную атмосферу, в которой преобладают водород и гелий, и очень небольшое ядро, — указывается в работе. — Планета с такой низкой плотностью… не предсказывается современными моделями формирования и эволюции экзопланет, и для данных моделей объяснить ее историю будет непростой задачей».

Впрочем, согласно астрономам, возможно, что данная планета кажется больше, чем есть на самом деле, из-за наличия колец (может быть, из-за этого измерения указывают на меньшую плотность, чем можно было бы ожидать. Помочь проверить предположения относительно HIP41378 f, как рассчитывают ученые, смогут, в частности, наблюдения будущего мощного телескопа «Джеймс Уэбб». По словам исследователей, вряд ли данная экзопланета является обитаемой, однако в теории она может иметь потенциально жизнепригодные луны (экзолуны — луны за пределами Солнечной системы). Существование данных лун — спутников экзопланет — предполагается давно; хотя ученые уже находили свидетельства в пользу существования данных объектов, наблюдения пока остаются неподтвержденными.

Работа, посвященная новому исследованию, готовится к публикации в журнале Nature Astronomy; препринт исследования доступен на сайте arXiv.
https://www.popmech....obitaemye-luny/

#1687 alexandrion12

    Активный участник

  • Пользователи
  • PipPipPipPipPip
  • 10 119 сообщений

Отправлено 23 Ноябрь 2019 - 07:28

Возможно, пространство-время дискретно? Новая миссия даст ответ на этот вопрос

Изображение

Что собой представляет наша реальность: непрерывный континуум или огромное количество крохотных кусочков?

Сегодня физики до сих пор не могут согласовать между собой две важнейшие современные теории, описывающие устройство Вселенной: квантовую теорию и Общую теорию относительности (ОТО) Эйнштейна. Согласно квантовой теории, хорошо описывающей микромир и происходящие в нем явления, почти все известные нам свойства частиц, такие как энергия, момент и спин, квантованы, то есть могут принимать не все, а лишь строго определенные значения. С другой стороны, в макромасштабе, на уровне астрономических объектов, принято представлять пространство-время в форме непрерывного целого, называемого континуумом. Но что если при рассмотрении в самом мелком масштабе окажется, что пространство-время квантуется, подобно энергии или импульсу микрочастицы?

Для ответа на этот вопрос ученые предлагают провести новый тест. Суть этой проверки состоит в том, чтобы выяснить останется ли скорость света в вакууме, являющаяся фундаментальной константой в ОТО, постоянной при переходе к излучению сверхвысоких энергий. Теоретические соображения подсказывают, что при увеличении энергии излучения - или, что то же самое, при уменьшении длины волны – квантованность пространства может начать сказываться на скорости света. Для наглядности здесь можно использовать аналогию с неровностями поверхности тротуара: если по нему идет великан с огромными ногами, неровности поверхности тротуара не скажутся на скорости его передвижения, но если на тротуаре окажется крохотный лиллипут, то некоторые неровности могут стать для него почти непреодолимым препятствием, и его скорость резко снизится.

Для проведения данного теста ученые предлагают снарядить новую космическую миссию под названием GrailQuest: the Gamma-ray Astronomy International Laboratory for Quantum Exploration of Space-Time, которая будет включать сотни или тысячи спутников, способных наблюдать самое высокоэнергетическое излучение нашей Вселенной – гамма-всплески. Эти события происходят за миллиарды световых лет от нас, поэтому излучаемый данными источниками свет проходит по Вселенной огромные расстояния, и в случае квантованности пространства-времени замедление света возрастет настолько, что его можно будет измерить, считают ученые.

Предложение по этой миссии появилось в базе данных arxiv.org; главный автор работы Л. Бурдери (L. Burderi).
https://www.astronew...=20191122115942





Могут ли странные лунные «вихри» помочь людям устроиться на Луне?

Изображение

На Луне есть «лунные вихри» - это яркие черты, которые могут простилаться на десятки километров вдоль или проявляться в виде отдельных экземпляров или обширных групп или поясов. Лунные вихри встречаются там, где намагничивается лунная кора, хотя не во всех магнитных областях есть вихри. Кроме того, яркие области в вихрях выглядят менее выветрившимися, чем их окружение.

Эти наблюдения привели к нескольким гипотезам о том, как образуются лунные завихрения, и нескольким представлениям о происхождении намагниченной коры. В недавней презентации НАСА "Артемида" по лунной программе, которая должна быть проведена к 2024 году, в категории посадочных аппаратов и роверов, особо отмечено: "Исследуйте научно ценные территории, не исследованные Аполлоном, включая посадку на лунный вихрь и проведите первое поверхностное магнитное измерение".

(«Артемида» - программа НАСА по исследованию Луны с экипажем, целью которой является посадка космонавтов на Луну к 2024 году и установление там устойчивого пребывания человека к 2028 году).

Ученые, изучающие магнитные поля, предполагают, что они могли образоваться в результате процессов, связанных с ударами - либо кометной комой, либо плазменными эффектами, возникающими в результате образования большого ударного бассейна.

Другая причина заключается в том, что магнитные поля, которые были обнаружены с орбитальных космических аппаратов, происходят из подповерхностных тел породы, которые были намагничены древним глобальным лунным полем, созданным в ядре Луны ("Динамо", которое с тех пор пропало).

Существует также спор о связи между магнитными областями (называемыми "магнитными аномалиями") и высокорефлекторными вихревыми маркерами.

Возможно, когда мелкие частицы пыли поднимаются под воздействием микрометеоритов или электростатических сил, существующее магнитное поле над вихрями сортирует их в соответствии с их восприимчивостью к магнетизму, образуя светлые и темные узоры с различным составом.

Гипотеза о кометном ударе предсказывает, что каждый вихрь сформировался в то же время, что и связанная с ним магнитная аномалия. Газ и пыль из кометной комы, возможно, прочесали лунную поверхность, обнажая более свежий реголит из-под верхнего выветрившегося слоя.

Кроме того, поскольку частицы в солнечном ветре (электроны и ионы) электрически заряжены, они могут отклоняться магнитными полями. Таким образом, возможно, что магнитное поле защищает поверхность от выветривания солнечным ветром, ослабляя процесс потемнения почвы, который обычно заставляет яркие полосы кратера исчезать со временем.
https://www.astronew...=20191122170439





Физики измерили соотношение изотопов гелия в космических лучах

Изображение
Детектор RICH прибора AMS-02
CERN

Физики представили результаты измерений потоков гелия в космических лучах, собранных прибором AMS на борту Международной космической станции. Оказалось, что в большинстве случаев вариации изотопов элемента происходят согласованно, а многие характеристики для частиц высоких энергий соответствуют данным по более тяжелым ядрам, пишут авторы в журнале Physical Review Letters.

Космические лучи — это массивные частицы высоких энергий, которые постоянно соударяются с земной атмосферой. Считается, что их источниками являются активные ядра галактик и вспышки сверхновых, но в большинстве случае направление их прихода отследить с достаточной точностью не удается.

В состав космических лучей входят многие частицы, основными из которых являются протоны. Однако также в них встречаются электроны, ядра более тяжелых элементов, некоторые античастицы. Иногда к космическим лучам также относят фотоны экстремально высоких энергий, которые по свойствам напоминают массивные частицы, так как при таких параметрах движения кинетическая энергия во много раз превышает энергию покоя.

Так как большинство частиц космических лучей заряжены, то они испытывают влияние магнитного поля. Это могут быть как крупномасштабные галактические и межгалактические поля, которые вызывают диффузию космических лучей и затрудняют задачу определения их источника, так и более локальные поля, в том числе создаваемые Солнцем и Землей.

Ученые, занимающиеся обработкой данных с установленного на МКС прибора AMS, представили результаты анализа измерений с 2011 по 2017 годы, посвященные гелию. Всего было зафиксировано около 100 миллионов ядер гелия-4 и примерно 18 миллионов ядер гелия-3. Эти результаты охватывают в два раза более высокие энергии, чем было доступно ранее для данных частиц.

Изображение
Отношение потоков изотопов гелия в зависимости от кинетической энергии на нуклон. Новые данные показаны красными точками, красный пунктир — теоретическое предсказание.
M. Aguilar et al. / Physical Review Letters, 2019

Более распространенный изотоп гелий-4 образовался в значительных количествах в ранней Вселенной в эпоху первичного нуклеосинтеза и продолжает создаваться в ядрах звезд по сей день. Более редкий гелий-3 обычно получается в результате ядерных реакций в космосе, например, при соударениях высокоэнергичных ядер гелия-4 с частицами межзвездной среды. Различие в наблюдаемых распределениях параметров этих ядер позволяет оценивать глобальные свойства Млечного Пути и характер распространения космических лучей в нем.

Изучение частиц в AMS происходит посредством нескольких детекторов. Для каждого события изучается след в кремниевом трекере, что позволяет вычислить импульс частицы на основе степени ее отклонения в магнитном поле прибора. Однако для этого необходима информация о скорости, которую получают при помощи времяпролетной камеры для низкоэнергетических частиц или посредством кольцевого черенковского счетчика (Ring Imaging CHerenkov counter — RICH) в случае высоких энергий. Также измеряется зарядовое число, которое позволяет отделить гелий от других частиц.

Существует несколько способов построения спектров космических лучей, один из которых опирается на магнитную жесткость. Эта величина равна произведению гирорадиуса на магнитное поле или отношению энергии частицы к ее заряду в ультрарелятивистском случае. Данная характеристика удобна, так как тела с одинаковой жесткостью обладают одинаковой динамикой (например, движутся по одинаковым траекториям) в магнитном поле вне зависимости от массы и заряда.

Оказалось, что для жесткостей менее 4 гигавольт существует заметная долговременная зависимость от времени для обоих изотопов: начиная с 2015 года частиц с такими параметрами стало наблюдаться меньше. При этом у частиц с большей жесткостью подобного замечено не было: их поток не зависел от времени. Это связано с циклами солнечной активности и позволит уточнить модели взаимодействия солнечного ветра с галактическими космическими лучами.

В отличие от отношений ядер бора к кислороду и бора к углероду, которые принимают максимальные значения в области жесткости в 4 гигавольта, отношение потоков гелия-3 к гелию-4 монотонно уменьшалось, причем выше 4 гигавольт описывалось с высокой точностью степенным законом с единым показателем. Авторы отдельно отмечают, что к их удивлению зависимости на высоких жесткостях оказались одинаковы что для изотопов гелия, что для изученных ранее более тяжелых ядер.

Изображение
Усредненная по времени зависимость отношения потоков изотопов гелия от магнитной жесткости. В области малых жесткостей наблюдается переменность, а выше 4 гигавольт кривая хорошо описывается единой степенной функцией.
M. Aguilar et al. / Physical Review Letters, 2019

Ранее сообщалось, что астрофизики нашли неоднородность в направлении прилета высокоэнергетических космических лучей, начали наблюдения на самом чувствительном детекторе космических лучей, а также наблюдали яркое сияние Луны в гамма-диапазоне, обусловленное действием частиц из далекого космоса.

Тимур Кешелава
https://nplus1.ru/ne...ium-cosmic-rays





Ученые обнаружили в метеорите частицы протопланетного льда

Изображение
Метеор на фоне Млечного пути
© Fotolia / peresanz

МОСКВА, 22 ноя — РИА Новости. Ученые обнаружили в метеорите Acfer 094 частицы первичной пыли протопланетного диска, из которой позднее образовались все планеты Солнечной системы. Предполагается, что поры в этих частицах были ранее заполнены льдом. Результаты исследования опубликованы в журнале ScienceAdvances.

Считается, что метеориты подгруппы углистых хондритов — это фрагменты астероидов из внутренней части Солнечной системы, сложенных первичным веществом протопланетного диска.

Японские ученые под руководством Мегуми Мацумото (Megumi Matsumoto) из Киотского университета при поддержке их коллег из Китая и Великобритании провели детальное изучение углистого хондрита Acfer 094, которое выявило неизвестные до этого детали ранней эволюции протопланетного вещества.

С помощью метода синхротронной рентгеновской компьютерной нанотомографии исследователи обнаружили в матрице — основной массе метеорита Acfer 094, представленной силикатным стеклом — пористые агрегаты, сложенные аморфными и кристаллическими силикатами, сульфидами железа и никеля с примесью органического вещества.

Ученые считают, что поры в этих агрегатах ранее заполнял лед, а сами они являются запечатанными в метеоритной матрице гранулами первичной ледяной протопланетной пыли, которая формировалась путем спекания твердых и ледяных частиц. Во время путешествия родительского тела астероида, фрагментом которого является метеорит Acfer 094, лед растаял и на его месте появились поры.

Результаты исследования дают новое представление о том, как формировались первые твердые тела в ранней Солнечной системе, и как выглядел исходный материал, из которого затем образовались планеты.

Авторы описывают историю метеорита таким образом. Агрегаты, подобные найденным в матрице Acfer 094, уплотнялись, пока не образовалось родительское тело астероида, которое росло за счет все новых гранул протопланетной пыли по мере того, как оно перемещалось из внешней зоны Солнечной системы во внутреннюю. После того, как астероид пересек так называемую снеговую линию воды, после которой температура становится выше точки плавления льда, лед во внешней части астероида начал плавиться, и на его месте образовались поры.

Метеорит Acfer 094 — это фрагмент именно внешней оболочки астероида. В момент его отделения от родительского тела ядро астероида, скорее всего, было сложено твердым льдом.
https://ria.ru/20191...1561487916.html





Объяснено появление загадочного километрового кратера

Изображение
Фото: Stephan Ridgway / Flickr

Группа ученых из университетов в Австралии и США изучила кратер Вулф-Крик, который возник после падения метеорита массой 14 тысяч тонн. Оказалось, что его возраст составляет около 120 тысяч лет, что делает кратер более молодым, чем считалось ранее. Об этом сообщает издание Science Alert.

Исследователи изучили подстилающую породу в месте падения метеорита, проанализировав состав изотопов бериллия-10 и алюминия-26. Кроме того, специалисты прибегли к оптическому датированию, которое позволяет определить время, когда образцы последний раз подвергались воздействию солнечного света или энергии взрыва. Оказалось, что максимальный возраст кратера составляет около 137 тысяч лет, хотя считалось, что он возник 300 тысяч лет назад.

Метеорит, упавший в Западной Австралии, достигал в поперечнике 15 метров. Он врезался в поверхность на скорости 17 километров в секунду, породив кратер диаметром 892 метра и глубиной 178 метров. Со временем след удара занесло песком, а глубина сократилась до 50 метров.

Предыдущие исследования показали, что кратеры размером с Вулф-Крик должны возникать каждые 13 тысяч лет, а небольшие кратеры длиной около 150 метров — каждые 500 лет.
https://lenta.ru/new...9/11/22/crater/





Aрп 273: битва галактик от телескопа им.Хаббла

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

Пояснение: Что случилось с этими спиральными галактиками? Хотя многое остается непонятным, ясно, что происходит грандиозное сражение. Верхняя галактика включена в каталог как UGC 1810, а вместе с партнером по столкновению она известна как Арп 273. Общая форма UGC 1810, особенно ее голубое внешнее кольцо, является результатом бурного гравитационного взаимодействия. Голубой цвет кольца обусловлен массивными звездами, которые сформировались всего несколько миллионов лет назад и остаются горячими и голубыми. Внутренняя часть галактики выглядит старше и краснее, ее пронизывают волокна холодной пыли. Несколько ярких звезд видны на переднем плане, они не связаны с UGC 1810. На снимке можно заметить и несколько более далеких галактик. Arp 273 находится на расстоянии около 300 миллионов световых лет в созвездии Андромеды. Вероятно, через несколько миллиардов лет UGC 1810 поглотит соседнюю галактику и приобретет классическую спиральную форму.
http://www.astronet.ru/db/msg/1542831





Ученые обнаружили, что в центре неправильной галактики NGC 6240 находятся три сверхмассивные черные дыры.

Василий Васильев

Изображение
NASA/ESA/the Hubble Heritage (STScI/AURA)-ESA/Hubble Collaboration/A. Evans (University of Virginia, Charlottesville/NRAO/Stony Brook University)

В новом исследовании специалисты изучили неправильную галактику NGC 6240, находящуюся от нас примерно в 300 миллионах световых лет. В отличие от обычных галактик, например нашего Млечного Пути, она имеет довольно странную форму (внешне чем-то напоминает разбитое яйцо) — и, как считалось, была сформирована в результате столкновения двух галактик; астрономы долгое время считали, что данное столкновение привело к наличию в NGC 6240 двух сверхмассивных черных дыр. Новая работа, однако, предполагает, что в действительности в центре данной галактики находятся целые три сверхмассивные черные дыры, и согласно предположению исследователей, NGC 6240 могла сформироваться в результате столкновения одновременно трех галактик.

Все три черные дыры в центре NGC 6240, как указывается, имеют массы более 90 миллионов солнечных; они находятся в области космоса, тянущейся менее чем на 3 000 световых лет — то есть менее чем на одну сотую размеров галактики. Указывается, что такая концентрация сверхмассивных черных дыр обнаружена впервые.

Изучали NGC 6240 специалисты при помощи телескопа Very Large Telescope (VLT) в Чили. Работа, посвященная исследованию, опубликована в журнале Astronomy & Astrophysics.
https://www.popmech....e-chernye-dyry/





НАСА: Стена раскаленной плазмы окружает нашу солнечную систему

Виктория Ветрова

Изображение

На самых дальних краях нашей солнечной системы находится барьер из очень горячей плазмы — гигантская огненная стена от Солнца, которая определяет границы межзвездного пространства.

По данным издания Nerdist, когда зонд Voyager 2 продолжил свое путешествие в межзвездное пространство в конце 2018 года, он зафиксировал температуру до 49 427 градусов по Цельсию. И хотя с космическим зондом все в порядке, плазменный экран может стать проблемой для НАСА, поскольку он приближается к межзвездной миссии.

Изображение
Изображение, показывающее, где гелиопауза взаимодействует с межзвездной плазмой. NASA/Walt Feimer

Ученые только что измерили плазменный слой, который был создан и поддерживается солнечными ветрами, которые дуют от Солнца, образуя гигантский пузырь, согласно исследованию, опубликованному в этом месяце в журнале «Астрономия природы».

Согласно отчету Лаборатории реактивного движения НАСА, новое исследование предполагает, что Voyager 2, возможно, еще не находится в межзвездном пространстве, а скорее застрял в широкой переходной области, созданной из невероятно горячей, компактной плазмы, прямо за пределами внешних границ солнечной системы.
https://rwspace.ru/n...yu-sistemu.html





Ученые: черные дыры способны «отращивать волосы», но потом все равно «лысеют»

Дмитрий Мушинский

Изображение

Ученые до сих пор не могут сказать ничего точного, по поводу происхождения черных дыр. Так, например, в 1960-х было объявлено, что черные дыры «не имеют волос». Под этим исследователи подразумевали, что у черных дыр практически нет отличительных характеристик, которые позволили бы отличить одну черную дыру от другой.

Теперь, новые расчеты предполагают, что некоторые черные дыры таки могут отрастить волосы, но они не могут держать их долго. Согласно новой научной работе, черные дыры, которые вращаются на грани максимальных величин вращения, показывают некоторые уникальные свойства. Однако же эти свойства не сохраняются долго и после черная дыра становится опять становится «лысой» и неотличимой от других в своем роде.

«Это временное поведение — невероятно интересная находка», — сообщил автор исследования Лиор Бурко, физик из Theiss Research в Калифорнии.

Метафора с волосами черной дыры пришла из математики. Первыми ее озвучили физики Якоб Бекенштейн и Джоном Уилером в 1960-х и начале 1970-х годов. Исследователи утверждали, что согласно общей теории относительности Эйнштейна, черные дыры могут быть описаны только тремя наблюдаемыми параметрами: их массой, их угловым моментом и их электрическим зарядом. Все остальное, вся другая информация, находится внутри гравитационного притяжения черной дыры и поэтому ее невозможно наблюдать.

С тех пор теоретики охотятся за тем, что может отличить черные дыры друг от друга. Если бы ученые смогли что-то найти, это помогло бы получить новые данные о происхождении тех или иных черных дыр. Например, несмотря на то, что многие черные дыры считаются остатками коллапсирующих звезд, некоторые, возможно, образовались сразу после Большого взрыва, сливаясь из аномально плотных областей из самой ранней универсальной ткани. Одна из этих изначальных черных дыр была бы неотличима от звездной черной дыры, если бы они имели одинаковую массу, момент импульса и электрический заряд.

В 2018 году группа исследователей во главе с физиком Деяном Гаджиком из Кембриджского университета обнаружила, что ранние черные дыры, обладающие максимально возможным электрическим зарядом, обладают уникальными свойствами, которые могут отличать объекты друг от друга. Эти свойства включают в себя измеряемые изменения горизонта событий черной дыры (точки, в которой сила гравитации настолько сильна, что свет не может уйти), и горизонта Коши (точки, в которой нарушается причинно-следственная связь между прошлым и будущим из-за изгибающих эффектов сильного гравитационного поля).

Бурко и его коллеги интересовались, могут ли уникальные свойства сохраняться в черных дырах. Исследователи создали математику для двух видов черных дыр. Первая — это почти экстремальная черная дыра Рейсснера-Нордстрема, тип черной дыры, которая имеет почти максимально возможный электрический заряд, но не вращается. Вторая, почти экстремальная черная дыра Керра, которая представляет собой тип черной дыры, которая вращается с почти максимальным вращением, но не имеет электрического заряда.

В обеих этих почти экстремальных черных дырах исследователи нашли признаки «волос» — но, на какое-то время. Исследователи сообщили об этом 15 ноября в журнале Physical Review Research. Оказалось, что уникальные свойства почти экстремальных черных дыр измеримы при появлении моделируемой черной дыры, но со временем квадратичная функция времени уменьшается. Это означает, что сначала значения быстро уменьшаются, а затем продолжают уменьшаться с течением времени. При этом исследовательская группа не рассчитала, как быстро это произойдет в режиме реального времени, которое будет различаться в зависимости от массы, вращения и заряда данной черной дыры.
https://rwspace.ru/n...no-lyseyut.html

#1688 alexandrion12

    Активный участник

  • Пользователи
  • PipPipPipPipPip
  • 10 119 сообщений

Отправлено 24 Ноябрь 2019 - 08:51

Химический состав турбулентной межзвездной среды

Изображение

Свыше 200 молекул было открыто в космосе, причем некоторые из этих молекул (такие как фуллерены) представляют собой очень сложные структуры на основе углеродных атомов. Помимо того, что они интересны сами по себе, эти молекулы также излучают тепло, помогая гигантским облакам межзвездного материала охлаждаться и сжиматься, в результате чего формируются новые звезды. Более того, астрономы используют излучение, испускаемое этими молекулами, для изучения условий в их окрестностях, например, при анализе формирования планет в дисках вокруг звезд.

Относительное содержание молекул разных соединений представляет собой важную и довольно давно стоящую перед учеными проблему, поскольку на него оказывает влияние множество факторов, таких как, например, содержания основных химических элементов, мощность поля, создаваемого ультрафиолетовым излучением, плотность газового облака, его температура и возраст. В современных моделях разреженной межзвездной среды обычно принимается, что газовое облако представляет собой однородные слои облучаемого ультрафиолетом газа, имеющего либо постоянную плотность, либо плотность, увеличивающуюся с глубиной при продвижении к центру облака. Проблема состоит в том, что прогнозы, сделанные на основе таких моделей, часто расходятся с наблюдениями.

Однако десятилетия наблюдений показали, что межзвездная среда представляет собой не однородный, а весьма турбулизованный материал, демонстрирующий значительные колебания плотности и температуры на относительно небольших расстояниях. Астроном из Гарвард-Смитсоновского астрофизического центра, США, Шмуэль Биали (Shmuel Bialy) возглавил команду исследователей, изучающих содержания четырех ключевых молекул – H2, OH+, H2O+ и ArH+ - в турбулентной среде, в которой материал движется со сверхзвуковыми скоростями. Эти конкретные молекулы полезны, с одной стороны, поскольку они позволяют делать надежные выводы об условиях, в которых пребывают облака этих молекул в далеких уголках космоса, а с другой стороны, потому что они весьма чувствительны к флуктуациям плотности, естественным образом возникающим в турбулентной среде. Основываясь на своих предыдущих исследованиях поведения молекулярного водорода (H2) в турбулентной среде, ученые провели подробное компьютерное моделирование, включавшее многочисленные возможные пути химических превращений совместно с моделированием сверхзвуковой турбулентной среды и различными вариантами уровней возбуждения частиц, вызываемого ультрафиолетовым светом или космическими лучами. Эти результаты продемонстрировали хорошую сходимость с результатами многочисленных наблюдений молекул в космосе, сказали авторы.

Исследование опубликовано в журнале Astrophysical Journal.
https://www.astronew...=20191123080241





Хаббл наблюдает за излучением галактики NGC 3749

Изображение

Это изображение запечатлел космический телескоп Хаббла НАСА/ЕКА. Он обратил свой мощный взгляд на галактику под названием NGC 3749.

Когда астрономы исследовали содержимое и составные части галактики где-то во вселенной, они использовали различные методы и инструменты для этого. Одним из них является распространение входящего спектра света из этой галактики и изучение его свойств. Это делается почти так же, как стеклянная призма разделяет белый свет на составляющие его длины волн, создавая радугу. Охотясь за определенными признаками излучения от различных элементов в спектре света галактики - так называемые линии излучения - или, наоборот, признаки поглощения от других элементов - так называемые линии поглощения - астрономы могут начать изучать то, что может происходить внутри галактики.

Если спектр галактики показывает много линий поглощения и мало линий излучения, это говорит о том, что ее звездообразующий материал исчерпан и что ее звезды в основном старые, в то время как противоположное предполагает, что она может разрываться из-за образования новых звезд и интенсивных звездных новорождений. Этот метод, известен как спектроскопия, он может рассказать нам о типе и составе галактики, плотности и температуре любого излучающего газа, скорости образования звезд или о том, какой массивной может быть центральная черная дыра галактики.

В то время как не все галактики показывают сильные эмиссионные линии, у NGC 3749 она явно присутствует. Галактика находится на расстоянии более 135 миллионов световых лет и является умеренно светящейся. Галактика использовалась в качестве «контроля» в исследованиях особо активных и светящихся галактик, центры которых известны как активные галактические ядра, которые испускают обильное количество интенсивного излучения. По сравнению с этими активными родственниками, NGC 3749 классифицируется как неактивная галактика и не имеет известных признаков ядерной активности.
https://www.astronew...=20191123125930





Новая модель поможет спрогнозировать ряд солнечных явлений

Изображение

Международная группа ученых, включающая исследователя из Сколковского института науки и технологий (Сколтеха), разработала модель, описывающую изменения, происходящие в солнечной плазме. Это поможет глубже понять солнечную динамику и даст новые ключи к пониманию и прогнозированию событий космической погоды.

Бета (β) плазмы представляет собой важную величину, позволяющую оценить меняющиеся роли плазмы и давления магнитного поля в солнечной атмосфере. Она связана с магнитным полем нашего светила, а также является одним из факторов возникновения солнечных явлений, таких как солнечный ветер, корональные выбросы массы и вспышки; эти явления оказывают непосредственное влияние на космическую погоду.

Доктор Дженни Родригес (Jenny Rodriguez) из Космического центра Сколтеха вместе с коллегами из Германии и Бразилии разработали модель для оценки изменений беты плазмы в солнечной атмосфере. В частности, они получили описание беты плазмы в короне Солнца за предыдущие солнечные циклы (примерно за 22 года). Исследователи нашли, что наибольшее влияние на эту величину в ходе обоих проанализированных циклов оказывали солнечные факелы и области спокойного Солнца (quiet Sun regions).

Солнечные факелы и QS-области обусловливают изменения магнитного и кинетического давления на высотах, соответствующих солнечной короне. Они могут оказывать прямое влияние на космическую погоду и возможности ее прогнозирования. Эти результаты позволяют по-новому взглянуть на солнечную динамику, пояснили авторы.

«Бета плазмы представляет собой очень важную величину для описания солнечной атмосферы. Солнечная атмосфера представляет собой природную лабораторию для изучения физики плазмы; мы можем проанализировать ее динамику и попытаться понять происходящие в ней явления. Мы считаем, что наши находки помогут пополнить растущий багаж знаний человечества о динамике нашего светила и позволят точнее предсказывать космическую погоду», - сказала доктор Родригес.

Исследование опубликовано в журнале Astrophysical Journal.
https://www.astronew...=20191124073054





"Роскосмос" сообщил о приближении к Земле неизвестного астероида

Изображение
Астероид над Землей
© Fotolia / 3000ad

МОСКВА, 22 ноя — РИА Новости. Система контроля космического пространства "Роскосмоса" засекла уже два опасных астероида за последние три месяца, размер одного из которых сопоставим с Челябинским метеоритом, сообщает в пятницу госкорпорация.

"Шестого ноября 2019 года при проведении плановых работ по мониторингу геостационарной области <…> был обнаружен неизвестный ранее малый астероид", — говорится в сообщении.

Его удалось найти с помощью комплекса специализированных оптико-электронных средств Автоматизированной системы предупреждения об опасных ситуациях в околоземном космическом пространстве в районе села Передовое Амурской области.
Выяснилось, что обнаруженный астероид находится на гелиоцентрической орбите с периодом обращения 2,89 года. Минимальное расстояние между центром Земли и небесным телом составило 139 тысяч 410 километров.

"По оценкам, обнаруженный астероид имеет поперечный размер 10-15 метров, что сопоставимо с метеоритом, упавшим в районе Челябинска 15 февраля 2013 года", — отметили в "Роскосмосе".

Кроме того, в ночь с 27 на 28 июля обнаружили другой сближавшийся с Землей астероид. Минимальное расстояние, на которое он подобрался к нашей планете, составило 187 тысяч 791 километр.
https://ria.ru/20191...1561494697.html

#1689 alexandrion12

    Активный участник

  • Пользователи
  • PipPipPipPipPip
  • 10 119 сообщений

Отправлено 25 Ноябрь 2019 - 08:38

Обнаружено место падения китайского спутника на Луне

Изображение

Спутник НАСА Lunar Reconnaissance Orbiter, вращающийся вокруг Луны, заметил шрам на ее поверхности, оставленный после падения китайского спутника Лунцзян-2. (Longjiang-2). Также известный как "Обнаружение неба на самом длинном пути" или "DSLWP-B", упал на дальнюю сторону Луны 31 июля 2019 года после завершения своей орбитальной миссии. 14 ноября ученый из миссии НАСА «Лунный разведывательный орбитальный аппарат» объявили, что космический корабль обнаружил место видимого удара Лунцзян-2.

Китайское национальное космическое управление запустило спутник Лунцзян-2 20 мая 2018, который весил около 45 кг и был разработан для работы со своим близнецом Лунцзян-1 для проверки технологий низкочастотных радиоастрономических наблюдений.

Лунцзян-2 был разработан, для работы на орбите Луны в течение года. Спутник превысил эти сроки, но его миссия должна была закончиться, и Китай свел космический корабль, чтобы он не загромождал лунную орбиту.

Теперь обнаружен новый лунный кратер, и это, скорее всего, результат этого удара, согласно заявлению Марка Робинсона, лидера команды Lunar Reconnaissance Orbiter Camera (LROC) в Университете штата Аризона.

В своих замечаниях по поводу изображений сделанных LRO, Робинсон приветствовал команду - во главе с радиолюбителем Даниэлом Эстевесом из Трес-Кантос, Испания - которая подсчитала, что небольшой космический аппарат ударил по лунной поверхности где-то в кратере Ван-Гент (16,69 градусов северной широты, 159,52 градусов восточной долготы).

Команда LROC использовала эти координаты для фотосъемок местности 5 октября. Посредством тщательного сравнения ранее существующих изображений с узкоугольной камеры LROC команда обнаружила новый ударный кратер (16.6956 градусов северной широты, 159.5170 градусов восточной долготы, плюс или минус 10 метров) всего 328 метров от предполагаемого участка.

Кратер имеет размеры 4 на 5 метров, а его длинная ось ориентирована с юго-запада на северо-восток.

Основываясь на размерах кратера и близости к предполагаемым координатам крушения, «мы достаточно уверены, что этот новый кратер образовался в результате удара Лунцзян-2», - написал Робинсон.
https://www.astronew...=20191124171939





оффтоп


Древний лед раскрывает, каким был климат два миллиона лет назад

Изображение
SEAN MACKAY, BOSTON UNIVERSITY

Исследователи из США извлекли в Антарктиде ледяные керны возрастом два миллиона лет, которые позволят ученым «пронаблюдать» за климатом прошлого и спрогнозировать климат будущего. До этого возраст самого древнего керна не превышал одного миллиона лет, сообщает пресс-служба Принстонского университета. Результаты работы представлены в журнале Nature.

Ледяные керны – это «пласты», взятые из ледяного щита (обычно изо льда полярных ледяных шапок в Антарктике, Гренландии или высокогорных ледников). Такие керны формируются за счет спрессованных слоев снега: один слой постепенно накладывается на другой – снег постепенно превращается в плотные пласты льда. На самых нижних уровнях содержится лед, сформировавшийся за многие годы и даже миллионы лет. Керны, которые изучаются в данном исследовании, были собраны на участке Аллан-Хиллс в Антарктиде.

В образцах ученые обнаружили пузырьки газа, которые содержат следы углекислого газа, метана и других газов – «снимки» доисторических атмосферных условий и температур. По уровню концентрации этих элементов в атмосфере ученые смогут выяснить, как началась последняя ледниковая эра (продолжается в настоящее время), и понять, как температура реагирует на изменения в концентрации парниковых газов в атмосфере.

Главный вопрос, на который ученые хотели найти ответ, звучит так: как произошло изменение климата, которое пришлось на период от 1,2 миллиона лет назад до 900 000 лет назад. Климат Земли естественным образом сменяется периодами потепления и сильного похолодания (последние известны нам как ледниковые периоды) на протяжении тысяч лет. До этого перехода период изменения составлял примерно 40 000 лет, но потом вырос до 100 000 лет.

Климаталоги предполагают, что этот переход вызвало изменение в концентрации парниковых газов, а именно – длительное снижение количества углекислого газа в атмосфере. Однако последняя работа говорит о том, что это не так: средний уровень углекислого газа был относительно устойчивым в периоды, когда переход совершался каждые 40 или 100 тысяч лет.

«Сказать, что углекислый газ не является фактором, было бы совершенно неправильно, – спешит заметить Мишель Бендер (Michael Bender), профессор наук о земле в Принстонском университете. – В течение ледниково-межледниковых циклов температура и глобальный объем льда довольно точно отслеживают содержание углекислого газа. Изменения содержания углекислого газа необходимы для перехода от более низких ледниковых температур к более теплым межледниковым температурам».

Источник: environment.princeton.edu
https://scientificru...liona-let-nazad

#1690 alexandrion12

    Активный участник

  • Пользователи
  • PipPipPipPipPip
  • 10 119 сообщений

Отправлено 26 Ноябрь 2019 - 09:07

Новая визуализация движения облаков над поверхностью Марса от НАСА

Изображение

На Земле математические модели для прогнозирования погоды создаются довольно часто, однако такие же модели можно создавать и для других планет, причем иногда оказывается полезным использовать для их расчетов самые мощные компьютеры на Земле.

Результат расчета именно такой модели можно наблюдать в новой визуализации данных, представленной НАСА, которая демонстрирует рост и постепенное исчезновение марсианских облаков на протяжении суток. Эта визуализация является плодом работы Центра моделирования климата Марса Исследовательского центра Эймса НАСА, США, располагающего мощным вычислительным центром, оснащенным современными суперкомпьютерами.

В этой визуализации можно хорош о рассмотреть на поверхности планеты четыре крупные вулканические горы Тарсис, которые выглядят, словно срезы сучков на струганой доске. Обширные Долины Маринер протянулись по диску планеты в правой его части.

Эта визуализация базируется на данных по северному полушарию Марса в летний период. В этом сезоне облака в окрестностях экватора склонны формироваться в течение ночи, а затем постепенно рассеиваться в дневное время. Эти собранные исследователями данные НАСА интересны не только с точки зрения использования их для создания завораживающей анимации, но также с точки зрения более глубокого понимания климата Красной планеты.

Сами облака состоят из водяного льда, так же, как и облака на Земле, однако на Марсе слой облаков, как правило, значительно тоньше. Анализируя данные, представленные в форме визуализаций, подобных этой, ученые пришли к выводу, что марсианские облака определяют интенсивность ветра и гидрологические циклы, согласно сделанному НАСА заявлению.
https://www.astronew...=20191125160014





Катаклизмическая переменная V1033 Cas оказалась промежуточным поляром

Изображение

Используя Коуровскую астрономическую обсерваторию, российские астрономы провели обширное фотометрическое исследование звездной системы под названием V1033 Cas (также известной как IGR J00234+6141). Результаты этого нового исследования позволяют глубже понять свойства этой необычной системы и отнести ее к более узкому классу переменных звезд, по сравнению с тем, что было возможно на основе имеющихся ранее данных.

Система V1033 Cas относится к числу катаклизмических переменных, типу двойных звездных систем, состоящих из белого карлика, перетягивающего на себя массу с обычной звезды-компаньона. Эти звезды нерегулярно вспыхивают с огромной яркостью, после чего вновь возвращаются в исходное состояние. Поляры являются подклассом катаклизмических переменных, отличающихся от других систем этого типа тем, что магнитное поле, окружающее белый карлик в такой системе, является невероятно мощным.

Из-за мощного магнитного поля поляра аккреция материала с нормальной звезды-компаньона происходит не через аккреционный диск, как в системах с более умеренным магнитным полем белого карлика, называемых промежуточными полярами, а через так называемую «аккреционную воронку», то есть строго вдоль линий биполярного магнитного поля белого карлика. В промежуточных же полярах воронка наблюдается лишь в непосредственных окрестностях компактного объекта, в то время как остальная часть материала формирует привычный аккреционный диск вокруг него.

В своей новой работе ученые во главе с Валерием Петровичем Кожевниковым из Уральского федерального университета описывают подробные фотометрические наблюдения системы V1033 Cas, выполненные в 2017 г. при помощи многоканального фотометра со счетчиком импульсов, установленного на 70-сантиметровом телескопе Коуровской астрономической обсерватории. Наблюдения проводились в общей сложности 134 часа (34 ночи) на протяжении 11 месяцев, указали астрономы.

Эти наблюдения позволили рассчитать период вращения белого карлика, входящего в исследуемую систему, с высокой точностью. Он составил примерно 563,11 секунды. Эти данные, в свою очередь, позволили составить прогноз осцилляций системы относительно плоскости собственного вращения белого карлика. Анализ причин возникновения наблюдаемых осцилляций дал возможность подтвердить, что изучаемый источник относится к классу промежуточных поляров, для которых характерны такие осцилляции.

Исследование появилось на сервере предварительных научных публикаций arxiv.org.
https://www.astronew...=20191125171814






Редкий распад D-мезона уложился в предсказания Стандартной модели

Изображение
Фейнмановская диаграмма полностью лептонного распада D+-мезона

Физикам впервые удалось с достаточной систематической значимостью обнаружить канал распада D-мезона с участием тау-лептона (таона). Полученные данные позволили определить отношение вероятностей распада на мюон и тау-лептон, которое оказалось в согласии с предсказанием Стандартной модели в пределах ошибок, пишут авторы в журнале Physical Review Letters.

D-мезон — это семейство самых легких частиц, содержащих очарованный кварк или антикварк. Существует множество каналов распада этих частиц, но из-за нестабильности c-кварка для превращения необходимо изменение аромата, что может происходить только посредством слабого взаимодействия. Поэтому D-мезоны часто используются для исследования этого фундаментального взаимодействия и связанных с ним аспектов Стандартной модели физики элементарных частиц.

Один из простейших D-мезонов — D+-мезон — состоит из c-кварка и анти-d-кварка. Как и другие родственные частицы, он может распадаться несколькими десятками способов. Вероятности некоторых известны с высокой точностью, для других установлены лишь верхние ограничения. В то же время параметры схожих каналов распада можно независимо вычислить из теории. Это обстоятельство позволяет использовать экспериментальные результаты по распадам для проверки и поисков отклонения от Стандартной модели.

Физики, работающие с данными китайского электрон-позитроного коллайдера BEPC II, впервые опытным путем определил вероятность распада D+ на антитаон и тау-нейтрино. Как все полностью лептонные распады, этот процесс предполагает участие виртуального W-бозона — переносчика слабого взаимодействия. Авторы отмечают, что им впервые удалось получить данные о распаде D+ на антитаон со статистической значимостью выше 5 стандартных отклонений.

Вероятность распада оказалась равна (1,20 ± 0,24 ± 0,12) × 10−3, где второе и третье числа обозначают статистическую и систематическую погрешности, соответственно. Отношение вероятностей распадов с участием антитаона и антимюона получилось равным 3,21 ± 0,64 ± 0,43, что в пределах ошибок совпадает с теоретическим значением 2,67.

Вероятность этого процесса можно вычислить теоретически, причем в соответствующее выражение входит лишь две величины, известные с относительно невысокой точностью — константа распада и элемент матрицы Кабиббо — Кобаяси — Маскавы. Первую величину также можно независимо посчитать методами квантовой хромодинамики на решетке. Это позволяет использовать результаты для вычисления элемента матрицы, который показывает вероятность превращения кварков разных ароматов, в данном случае, из c-кварка в d-кварк. Исследователи получили значение 0,22438 ± 0,00044, что согласуется с результатами других экспериментов.

Физики ищут отклонение в значении вероятностей распада, так как оно может указывать на существование дополнительных промежуточных бозонов, которые взаимодействуют с поколениями лептонов по-разному. Подобные частицы, к которым, в частности, относится лептокварк, присутствуют во многих обобщениях Стандартной модели. Тем не менее, существуют варианты суперсимметричных теорий, в которых это число не модифицируется. К ним относится, например, двухдублетная хиггсовская модель.

Ранее распады D-мезонов использовали для поиска асимметрии между материей и антиматерией, а данные по редкому распаду B-мезонов позволили ограничить суперсимметрию. Также недавно физики увидели новый пентакварк и «раздвоение» старого.

Тимур Кешелава
https://nplus1.ru/ne...meson-tau-decay





NGC 6995: туманность Летучая Мышь

Изображение
Авторы и права: Хосеп Друдис
Перевод: Д.Ю.Цветков

Пояснение: Вы видите летучую мышь? Она обитает в восточной части туманности Вуаль, запечатленной на этой фотографии. Туманность Вуаль – большой остаток сверхновой, расширяющееся облако из остатков смертельного взрыва массивной звезды. Туманность Вуаль имеет почти круглую форму, на небе она занимает область размером почти в три градуса в созвездии Лебедя. Размер туманности Летучая Мышь, или NGC 6995 – всего 1/2 градуса, что почти равно видимому размеру диска Луны. Это соответствует 12 световым годам на расстоянии до туманности Вуаль, которая удалена от планеты Земля на 1400 световых лет. Картинка составлена из изображений, полученных с широкополосными и узкополосными фильтрами. Излучение атомов водорода показано красным цветом, а сильное излучение атомов кислорода и азота – оттенками синего цвета. В западной части Вуали находится другое небесное видение: туманность Ведьмина Метла.
http://www.astronet.ru/db/msg/1548617





Камеры МКС запечатлели необъяснимые звуковые волны в атмосфере Земли

Виктория Ветрова

Изображение

Странное изображение, снятое камерами НАСА Международной космической станции, напоминает звуковые волны, как будто созданные космическим кораблем.

НАСА опубликовало фотографии необъяснимых звуковых волн, движущихся в атмосфере Земли с высокой скоростью. Высокотехнологичные камеры на Международной космической станции запечатлели явление над Атлантическим океаном. Странные фотографии вызвали множество теорий по поводу их происхождения.

Изображение

На снимках странный узор облаков, который выглядит так, как будто он был создан неопознанным летающим объектом или даже «секретным звуковым оружием».

Изображение

Таинственная рябь в облаках простирается на много километров.

Эти снимки были впервые обнаружены на веб-сайте НАСА Блейком и Бреттом Казинсоми ведущими YouTube канал thirdphaseofmoon.

Оба согласны с тем, что «что бы это ни было, оно массивно».

Блейк и Бретт предположили, что это может быть «корабль, пронесшийся сквозь облака» или звуковые волны от «секретного звукового оружия».

Блейк Казинс сказал: «Что меня удивляет, так это то, что НАСА и МКС оказались в нужном месте в нужное время, чтобы запечатлеть это, я думаю, что это был эксперимент».

Братья даже утверждают, что фотографии показывают, что НАСА работает над «новыми космическими технологиями. Это заставило МКС преднамеренно сфотографировать событие с супер-высоким разрешением».
https://rwspace.ru/n...fere-zemli.html





Вселенная обречена на опустение — новая теория ученых

Дмитрий Мушинский

Изображение

Считается, что со времени Большого взрыва (почти 14 миллиардов лет назад), Вселенная расширяется все более быстрыми темпами. В основе принципа лежит термодинамика — это изучение тепла и энергии и того, как они влияют друг на друга. Ее первый закон — энергия не может быть создана или разрушена, только перемещена и преобразована в другой тип.

Но второй закон термодинамики, однако, дал ученым понимание одинокого, холодного неизбежного конца Вселенной. Самое простое объяснение второго закона термодинамики состоит в том, что тепло естественным образом передается в более холодное место, когда эти два объекта вступают в контакт — однако это невозможно осуществить со 100-процентной эффективностью.

Свойство, лежащее в основе этого переноса, называется энтропией, которая по существу определяет порядок молекул, составляющих материю. Например, молекулы воды в кубике льда будут иметь больший порядок, чем такое же количество молекул в воде, находящейся в газообразном состоянии.

Это означает, что тепло и энергия молекул рассеиваются при их переходе из одного состояния в другое. Считается, что на данный момент ни одна жизнь не сможет сформироваться, и все, что осталось, это умирающие звезды и черные дыры. Исходя из этого через 100 триллионов лет последняя звезда погаснет, и Вселенная опустеет.

Однако, ученые уверены, что это не конец для Вселенной. Черные дыры останутся и начнут поглощать всю оставшуюся материю, до тех пор пока ее не останется совсем. Но когда черным дырам ничего не останется, они начнут излучать — процесс, известный как радиация Хокинга, названный в честь его первооткрывателя Стивена Хокинга.

Теория предполагает, что частицы могут лишить чёрные дыры своей энергии, заставляя их исчезать с мизерной скоростью, поскольку они высвобождают всё, что они когда-то проглотили, в виде джетов.

В конце концов, последняя черная дыра уменьшится до нуля за миллионы миллионов триллионов лет, оставив Вселенную полностью пустой, останутся только фотоны. После чего останется абсолютное ничто. По крайней мере, в этом уверен один из сторонников этой теории, профессор Брайан Кокс:

«Впервые в своей жизни Вселенная станет постоянной и неизменной. Энтропия, наконец, перестает расти, потому что космос не может стать более беспорядочным. Ничего не будет происходить, но и это не будет длится вечно».
https://rwspace.ru/n...ya-uchenyh.html






Астрофизики: в будущем Земля будет поглощена Черной Дырой

Дмитрий Мушинский

Изображение

В центре Галактики Андромеды — ближайшего соседа Млечного Пути, находится черная дыра гораздо большего размера, нежели в нашей Галактике. Ее масса в 4,1 миллиона раз превышает массу Солнца. По сути эта сверхмассивная черная дыра представляет собой галактическую электростанцию, уничтожающую все на своем пути. При этом наша черная дыра пока находится на безопасном расстоянии 25 000 световых лет от Земли. Однако, ученые уже предупредили, что столкновение Андромеды и Млечного Пути неизбежно и при этом Земля будет смещена к центру галактики, что позволит черной дыре поглотить нашу планету.

Андромеда, длина которой 220 000 световых лет, — в два раза больше Млечного пути, приближается к нашей Галактике со скоростью около пяти миллионов километров в год. При столкновении галактик Земля может быть брошена в центр Андромеды, где ее сверхмассивная черная дыра поглотит Землю. Вот что по этому поводу заявил Фабио Пакуччи, астрофизик из Гарвардского университета и Смитсоновской астрофизической обсерватории:

«В отличие от своих звездных «кузенов», сверхмассивные черные дыры не блуждают в космосе. Вместо этого они лежат в центре галактик, включая нашу собственную. Наша Солнечная система находится на стабильной орбите вокруг сверхмассивной черной дыры, которая находится в центре Млечного пути, на безопасном расстоянии 25 000 световых лет. Но это может измениться. Если наша галактика столкнется с другой, Земля может быть отброшена к центру галактики, достаточно близко к сверхмассивной черной дыре, чтобы в конечном итоге та поглотила ее. Фактически, по прогнозам, столкновение с Галактикой Андромеды произойдет через 4 миллиарда лет, и, скорее всего, это будет плохим событием для нашей родной планеты».

Тем не менее, г-н Пакуччи добавил, что несмотря на то, что черные дыры имеют плохую репутацию, они на самом деле жизненно важны для существования жизни в космосе:

«Не спешите судить о них слишком строго, черные дыры — не просто орудия для разрушения. Они сыграли решающую роль в формировании галактик, строительных блоков нашей Вселенной. Черные дыры внесли существенный вклад в то, чтобы сделать Вселенную ярким и удивительным местом».

Однако человечеству не придется беспокоиться о том, чтобы быть поглощенным сверхмассивной черной дырой Андромеды. К тому времени Солнце вырастет до огромных размеров, разрушая Солнечную систему намного раньше прибытия Андромеды. По этому поводу высказался Герайнт Льюис, астрофизик из Сиднейского университета:

«Сжигание гелия на Солнце приведет к расширению Солнца, и в течение примерно трех миллиардов лет Земля будет выжжена нашей растущей звездой. Она поглотит Меркурий, затем Венеру, а затем и Землю».
https://rwspace.ru/n...rnoj-dyroj.html

#1691 alexandrion12

    Активный участник

  • Пользователи
  • PipPipPipPipPip
  • 10 119 сообщений

Отправлено 27 Ноябрь 2019 - 09:29

Влияние солнечного ветра на Землю

Изображение

Скорость ветра разрушительного урагана 5-й категории может превышать 241 км/час. Теперь представьте ветер другого типа со средней скоростью в 1,4 млн км/час. Добро пожаловать в солнечный ветер - он начинается на нашем Солнце и не прекращается, пока не достигнет края гелиосферы.

Корона - это внутренняя атмосфера Солнца - яркость, которую можно заметить, вокруг Солнце, - и дом для постоянно разлетающегося солнечного ветра. Прямо сейчас Солнечный зонд Паркер (Parker) - миссия НАСА, запущенный в 2018 году, вращается вокруг Солнца и преодолел уже около 6,16 миллионов км у поверхности Солнца. Паркер собирает новые данные о солнечных частицах и магнитных полях, которые составляют солнечный ветер. У него имеются две основные цели – это изучение энергии, которая нагревает корону и ускоряет солнечный ветер, и определение структуры магнитных полей солнечного ветра.

Имеется множество теорий описывающих историю появления солнечного ветра, это то, что мы знаем: солнечный ветер, воздействующий на магнитосферу Земли, ответственен за запуск тех величественных сияний, которые обычно наблюдаются в местах, близких к нашему северному и южному полюсу. В некоторых случаях это может также вызвать штормы космической погоды, которые разрушают все, начиная от наших спутников в космосе, заканчивая коммуникациями в наших океанах и электрическими сетями на суше.

Ники Фокс - директор отдела гелиофизики в штаб-квартире НАСА более подробно объясняет, как солнечный ветер разрушает нашу магнитосферу: «Когда ветер движется к Земле, он несет с собой магнитное поле Солнца. Он движется очень быстро, а затем ударяется прямо в магнитное поле Земли. Удар по нашему магнитному полю вызывает удар по нашей магнитной защите, которая может привести к турбулентности".

У НАСА также есть еще одна причина для изучения солнечного ветра и его свойств - солнечный ветер является частью более крупной системы космической погоды, которая может влиять на космонавтов и технологии. Как отмечает Фокс: «Мы должны не только обеспечивать защиту нашим астронавтам от вредного воздействия радиации. Мы также должны защищать наше оборудование. Итак, мы уже узнали, что алюминий является хорошим щитом для защиты наших кораблей от многих энергичных частицы. Но есть и более быстрые частицы, которые движутся со скоростью 80% скорости света, что может привести к разрушению частей космического корабля. Они могут врезаться в солнечные панели и повреждать их, нарушать работу электроники или влиять на электрические токи, протекающие вдоль электрических сетей. Таким образом, в настоящее время мы проводим испытания с небольшими частями технологии, чтобы изучить, насколько хорошо они могут выжить в зонах интенсивного излучения».

Большие знания о воздействии солнечного ветра важно не только для тех из нас, кто живет на Земле. Очень важно знать, как смягчить его воздействия, когда наши астронавты отправляются на Луну или в другие места нашей галактики в течение продолжительных периодов времени.

Фокс заключает: «Мне кажется, что если Солнце чихает, Земля простужается, потому что мы всегда ощущаем воздействие того, что происходит на Солнце благодаря солнечному ветру».
https://www.astronew...=20191125193324





Углеродный мяч с протоном - самая распространенная форма в космосе

Изображение

Это одна из самых распространенных форм углерода в космосе: C60, молекула углерода в форме футбольного мяча, но с дополнительным протоном, прикрепленным к ней. Такой вывод сделан из исследования, проведенного в Университете Радбуда, в котором впервые провели измерения спектра поглощения этой молекулы. Эти знания могли бы в конечном счете помочь нам узнать больше о формировании планет. Свои выводы исследователи опубликовали 25 ноября в журнале Nature Astronomy.

"Почти каждое свойство знаковой молекулы C60 - также называемой молекулярным футбольным мячом, бакминстерфуллереном или бакиболом - которое можно измерить, было измерено", - говорит Джос Ооменс, профессор молекулярных структур и динамики в Университете Радбуда. Тем не менее, ему и его коллегам удалось измерить нечто новое: спектр поглощения молекулы в ее протонированной форме, C60H+.

"При этом мы показываем, что она, вероятно, в изобилии присутствует в межзвездных облаках, в то время как мы также демонстрируем хрестоматийный пример роли симметрии в молекулярной физике", - объясняет Ооменс.


Углеродный футбол в космосе

Когда астроном Гарри Крото открыл C60 в 1985 году, он предсказал, что благодаря своей высокой стабильности эта новая форма углерода будет широко распространена в космосе. C60 состоит из 60 атомов углерода в форме футбольного мяча и обладает максимально возможной симметрией в молекулярной физике. И действительно, за последние десять лет С60 был обнаружен во многих межзвездных облаках.

Для астрономов важно определить химический состав таких межзвездных облаков, ведь именно здесь формируются новые звезды и планеты, в том числе и наша собственная Солнечная система. Чем больше мы узнаем о молекулах, присутствующих в этих облаках, тем больше мы можем узнать о том, как была сформирована наша собственная планета. C60 является одной из самых сложных молекул, идентифицированных до сих пор в этих облаках.

Крото также предсказал, что не С60, а протонированная версия молекулы будет наиболее распространенной в космосе. Теперь исследователи впервые показали, что это действительно может быть так. "Когда мы сравнили инфракрасные спектры, испускаемые межзвездными облаками, с нашим инфракрасным спектром для протонированного C60, мы обнаружили очень близкое совпадение", - объясняет Ооменс.


Изменение цвета из-за потери симметрии

Протонированный C60 имеет протон (H+), прикрепленный к внешней стороне шара, что означает, что молекула теряет свою совершенную симметрию. "Наши исследования показывают, что в результате протонированный С60 поглощает гораздо больше цветов спектра, чем "нормальный" С60. На самом деле, вы можете сказать, что C60H+ имеет совершенно другой цвет по сравнению с молекулой C60, хотя это все находится в инфракрасном спектре. Это хорошо известный эффект в молекулярной физике, и он прекрасно продемонстрирован в новом спектре."

Это первый случай, когда исследователи успешно измерили спектр поглощения света протонированного C60. Из-за заряда на молекулах они отталкиваются друг от друга, и это затрудняет получение достаточно высокой плотности для получения спектра поглощения. "Мы нашли способ обойти это с помощью лазера на свободных электронах в лаборатории Феликса. Путем совмещать лазер Феликса с массовым спектрометром, C60H+ дезинтегрирует и мы можем обнаружить разделенные ионы вернее чем измерять сразу спектр поглощения".
https://www.astronew...=20191125203128





Новые миссии НАСА позволят понять, почему техника «сходит с ума» у полюсов Земли

Изображение

Каждую секунду 1,5 миллиона тонн солнечного материала выбрасывается в космос и движется по Солнечной системе со скоростью порядка нескольких сотен километров в секунду. Известный как солнечный ветер, этот непрерывный поток плазмы, или наэлектризованного газа, бомбардирует Землю на протяжении более чем 4 миллиардов лет. Лишь благодаря магнитному полю нашей планеты происходит отклонение этого потока. Однако в окрестностях полюсов Земли ее магнитное поле слабеет, и частицы солнечного ветра получают возможность проникать в атмосферу и достигать поверхности планеты.

В районе полюсов Земли магнитное поле формирует воронки, через которые может проникать солнечный ветер. Такие воронки называются полярными каспами. В районе полярного каспа поток солнечного ветра вызывает возмущения в атмосфере, создает помехи для спутников, а также при передаче сигналов радиосвязи и систем GPS.

Начиная с 25 ноября 2019 г., три миссии, снаряжаемые при участии НАСА, будут отправлены для изучения атмосферных аномалий в районе северного полярного каспа. Эти три миссии входят в состав программы под названием Grand Challenge Initiative – Cusp, включающей девять запусков метеорологических ракет для исследования полярного каспа. Метеорологические ракеты предназначены для совершения непродолжительного 15-минутного полета, после выполнения которого они падают обратно на Землю. Возможность оперативно направить такую ракету в зону наблюдаемого в данный момент атмосферного явления делает их наиболее подходящим видом научных инструментов для исследования необычных явлений, происходящих внутри каспа.

Две из этих миссий, называемые Cusp Region Experiment-2 (CREX-2) и Cusp Heating Investigation (CHI), будут изучать необычную область внутри северного полярного каспа с аномально высокой плотностью атмосферы. Эта зона представляет угрозу для спутников, пролетающих в районе полярного каспа, а кроме того представляет большой научный интерес. Третья миссия под названием Investigation of Cusp Irregularities-5 (ICI-5) будет изучать влияние турбулентности на сигналы спутников связи и систем GPS.
https://www.astronew...=20191126175037





Космическая обсерватория James Webb НАСА будет наблюдать карликовые галактики

Изображение

В двух отдельных исследованиях, которые планируется провести в ближайшем будущем при помощи строящегося в настоящее время нового космического телескопа НАСА James Webb («Джеймс Уэбб»), команда астрономов будет наблюдать карликовые галактики-компаньоны Млечного пути и близлежащей галактики Андромеда. Изучение этих небольших галактик позволит исследователям узнать новые подробности о формировании галактик и свойствах темной материи, таинственной субстанции, на которую, предположительно, приходится примерно 85 процентов материи во Вселенной. Руководителем проектов обоих исследований является Руланд ван дер Марел (Roeland van der Marel) из Института исследований космоса с помощью космического телескопа, США.

В первом из этих исследований команда Ван дер Марела будет наблюдать нашу собственную галактику Млечный путь и ее карликовые галактики-компаньоны, размеры которых намного меньше, по сравнению с размерами Млечного пути. Исследователи планируют изучать движение звезд в двух карликовых галактиках Дракон и Скульптор. На орбиты этих звезд оказывает большое влияние гравитация, обусловленная находящейся в каждой из этих галактик темной материей. Изучая движение звезд, исследователи смогут определить распределение темной материи в этих карликовых галактиках.

Второе исследование, возглавляемое Ван дер Марелом, будет также связано с наблюдением карликовых галактик, однако в данном случае объекты наблюдения будут находиться в окрестностях другой галактики, галактики Андромеда, которая также имеет множество карликовых галактик-спутников. Ван дер Марел и его коллеги планируют провести наблюдения нескольких карликовых галактик, чтобы выяснить, каким образом они обращаются вокруг галактики Андромеда: беспорядочно или двигаясь в определенной плоскости. В этом исследовании ученые не будут наблюдать движение отдельных звезд внутри карликовых галактик, а лишь движение каждой из этих галактик как единого целого. Большинство современных моделей формирования галактик показывают, что галактики-спутники в общем случае должны обращаться вокруг родительской галактики беспорядочно, однако наблюдения продемонстрировали, что по крайней мере часть карликовых галактик движется вокруг галактики Андромеда, находясь в одной плоскости. В данном исследовании ученые проверят при помощи наблюдений, каковы направления скоростей движения этих карликовых галактик – если они совпадают, то, возможно, группа карликовых галактик, лежащих сейчас в одной плоскости, была захвачена галактикой Андромеда единовременно, а если скорости галактик продемонстрируют большой разброс по величине и направлению, то это может означать, что галактики случайно попали в одну плоскость, в которой мы наблюдаем их сегодня с Земли, пояснил Ван дер Марел.
https://www.astronew...=20191126182511






Астрономы обнаружили новые карликовые галактики, бедные темной материей

Изображение

Команда астрономов обнаружила факты, указывающие на то, что карликовые галактики с дефицитом темной материи более широко распространены во Вселенной, чем считалось ранее. В своей новой работе группа китайских исследователей описывает наблюдения карликовых галактик при помощи обсерватории Аресибо, Пуэрто-Рико, и указывает, какие именно признаки позволили сделать вывод об аномально низкой плотности распределения в них темной материи.

Как отмечают исследователи, согласно стандартной космологической теории темная материя принимает непосредственное участие в образовании галактик и гравитационных «колодцев», в которых формируются галактики. Ученые также отмечают, что в карликовых галактиках нашей Местной группы доминирует темная материя. Однако всего лишь два года назад были обнаружены две карликовые галактики, содержащие меньше темной материи, чем ожидалось. Вскоре после этого другой группой исследователей были открыты еще две обедненные темной материей карликовые галактики. Теперь же исследователи идентифицировали еще 19 карликовых галактик, содержащих такие количества темной материи, которые не согласуются с теоретическими моделями.

В этой работе ученые сначала оценили общую массу каждой из исследуемых карликовых галактик по скорости движения в них водорода (чем больше масса галактики, тем быстрее движется водород), а затем оценили суммарную массу видимой материи – звезд и газа межзвездного пространства – и вычли ее из общей массы, в результате чего получили оценку массы темной материи. В обычных случаях всего лишь 2 процента от общей массы карликовой галактики приходится на видимую материю (поскольку для удержания вместе даже небольшого количества звезд и газа требуется очень мощная гравитация), однако в новом исследовании было отмечено 27-процентное содержание нормальной материи в изученных карликовых галактиках.

Исследователи проанализировали в общей сложности 324 карликовые галактики, из них 19 объектов продемонстрировали сниженные, по сравнению с теорией, содержания темной материи. Согласно авторам, это может объясняться «перетягиванием» темной материи с этих карликовых галактик соседними галактиками, однако стоит отметить, что в ряде случаев таких «хищных соседей» астрономам обнаружить не удалось.

Исследование опубликовано в журнале Nature Astronomy; главный автор Ци Го (Qi Guo).
https://www.astronew...=20191126191518




Гигантские магнитные поля в гало галактики

Изображение

На этом изображении «Китовой галактики» (NGC 4631), сделанном с помощью очень большой матрицы Karl G. Jansky (VLA) Национального научного фонда, видны волосковые нити магнитного поля галактики, выступающие над и под диском галактики.

Спиральная галактика видна лишь с одного края, на котором виден ее диск звезд, показанный в розовом цвете. Нити, показанные, зеленым и синим цветом, простираются за пределы диска в расширенное гало галактики. Зеленым цветом обозначены нити, магнитное поле которых направлено примерно в сторону нашей планеты, а синим - в противоположную сторону от нас. Это явление с переменным направлением поля никогда прежде не наблюдалось в гало галактиках.

«Это первый случай, когда мы четко обнаружили то, что астрономы называют крупномасштабными когерентными магнитными полями далеко в гало спиральной галактики, причем линии поля выровнены в одном направлении на расстояниях в тысячи световых лет. Мы даже можем увидеть регулярную картину этого организованного направления магнитного поля», - сказала Марита Краузе из Института радиоастрономии им. Макса Планка в Бонне, Германия.

Международная команда астрономов, которые являются частью проекта под названием Continuum HAlos in Nearby Galaxies EVLA (CHANG-ES), возглавляемое Джудит Ирвин из Королевского университета в Онтарио, сказала, что изображение указывает на крупномасштабное когерентное магнитное поле, которое генерируется динамическими действиями внутри галактики и протягивается на далекие расстояния в виде гигантских магнитных канатов, перпендикулярных диску.

«Иногда мы слепы, так как, когда мы смотрим на галактику по-разному,под разным ракурсом, мы приходим к разным заключениям о ее природе! Однако у нас, похоже, один из тех редких случаев, когда классическая теория о магнитных генераторах, называемых динамо, довольно хорошо предсказывает наблюдения за NGC 4631. Наша динамо-модель создает спиральные магнитные поля в гало галактики, которые являются продолжением нормальных спиральных рукавов на диске галактики», - сказал Ричард Хенриксен из Королевского университета.

Ученые продолжают свою работу по дальнейшему совершенствованию своего понимания полной магнитной структуры галактики.

Изображение было получено путем объединения данных многочисленных наблюдений с гигантских антенн VLA, которые расположены в разных конфигурациях, чтобы показать нам как большие структуры, так и более мелкие детали в галактике. Естественно излучаемые радиоволны из галактики были проанализированы, чтобы выявить магнитные поля, в том числе и их направления.

Ученые сказали, что методы, используемые для определения направления линий магнитного поля, проиллюстрированные этим изображением, теперь могут быть использованы на этой и других галактиках, чтобы ответить на важные вопросы о том, являются ли когерентные магнитные поля общими в галактических ореолах и каковы их формы.

Построение такой картины, по их словам, может ответить на важные вопросы, такие как то, как галактики приобретают магнитные поля, и все ли эти поля создаются эффектом динамо. Могут ли эти гало галактики рассказать нам о таинственном происхождении еще больших межгалактических магнитных полей, которые наблюдались?

NGC 4631 находится на расстоянии в 25 миллионов световых лет от Земли в созвездии Гончие Псы, имеет диаметр около 80 000 световых лет, немного меньше нашего Млечного Пути. Она была обнаружена знаменитым британским астрономом сэром Уильямом Гершелем в 1787 году. На этом снимке также изображен спутник, NGC 4627, небольшая эллиптическая галактика, чуть выше NGC 4631.

Результаты были опубликованы в журнале Astronomy & Astrophysics
https://www.astronew...=20191126194938






Черная дыра питает маленькие звезды на расстоянии в миллионы световых лет

Изображение

Черные дыры славятся свой мощью и возможностью разрывать объекты, в том числе и звезды. Но теперь астрономы обнаружили черную дыру, которая, возможно, спровоцировала рождение звезд на ошеломляющем расстоянии и сразу в нескольких галактиках.

Если это утверждение подтвердится, это открытие, сделанное с помощью рентгеновской обсерватории Чандра НАСА и других телескопов, представит самый широкий охват, когда-либо виденный для черной дыры, выступающей в роли звездного пускового стартера. Черная дыра, кажется, усилила звездообразование на расстоянии более чем одного миллиона световых лет.

«Это первый раз, когда мы видим, как одна черная дыра ускоряет рождение звезд более чем в одной галактике за один раз», - сказал Роберто Джилли из Национального института астрофизики (INAF) в Болонье, Италия, ведущий автор исследования, описывающий открытие. «Удивительно думать о том, что черная дыра одной галактики может повлиять на то, что происходит в других галактиках за миллионы триллионов километров отсюда».

Черная дыра – это чрезвычайно плотный объект, из которого не может вырваться свет. Огромная гравитация черной дыры притягивает окружающий газ и пыль, но частицы из небольшого количества этого материала также могут катапультироваться почти со скоростью света. Эти быстро движущиеся частицы образуют два узких луча или «струи» возле полюсов черной дыры.

Сверхмассивная черная дыра, за которой ученые наблюдали в новом исследовании, расположена в центре галактики на расстоянии в 9,9 миллиардов световых лет от Земли. Эта галактика имеет по крайней мере семь соседних галактик, согласно наблюдениям Очень Большого Телескопа (VLT) Европейской Южной Обсерватории и Большого Бинокулярного Телескопа (LBT).

Используя очень большой массив «Карла Янского Национального научного фонда», ученые ранее обнаружили радиоволновое излучение струи высокоэнергетических частиц длиной около миллиона световых лет. Струю можно проследить до сверхмассивной черной дыры, которую Чандра обнаружила в качестве мощного источника рентгеновского излучения, создаваемого горячим газом, циркулирующим вокруг черной дыры. Джилли и его коллеги также обнаружили рассеянное облако рентгеновского излучения, окружающее один конец радиоструй. Это рентгеновское излучение, скорее всего, происходит от гигантского пузырька горячего газа, нагретого взаимодействием энергичных частиц в радиоструе с окружающей материей.

Когда горячий пузырь расширился и пронесся через четыре соседние галактики, он мог создать ударную волну, которая сжимала холодный газ в галактиках, вызывая образование звезд. Все четыре галактики находятся примерно на одинаковом расстоянии около 400 000 световых лет от центра пузыря. По оценкам авторов, скорость звездообразования примерно в два-пять раз выше, чем у типичных галактик с одинаковыми массами и расстоянием от Земли.

«История короля Мидаса говорит о его волшебном прикосновении, которое может превратить металл в золото», - сказал соавтор Марко Миньоли, также из INAF в Болонье, Италия. «Здесь мы имеем дело с черной дырой, которая помогла превратить газ в звезды, и ее охват является межгалактическим».

Астрономы видели много случаев, когда черная дыра воздействует на окружающую среду через «отрицательную обратную связь», другими словами, ограничивая образование новых звезд. Это может произойти, если струи черной дыры впрыскивают столько энергии в горячий газ галактики или скопления галактик, что газ не может остыть настолько, чтобы образовалось большое количество звезд.

В этой недавно обнаруженной коллекции галактик астрономы нашли менее распространенный пример «положительно обратной связи», где эффекты черной дыры усиливают звездообразование. Более того, когда астрономы ранее сталкивались с положительно обратной связью, это либо приводило к увеличению скорости звездообразования на 30% или менее, либо это происходило в масштабах всего от 20 000 до 50 000 световых лет в соседней галактике-компаньоне. Положительная или отрицательная обратная связь зависит от тонкого баланса между скоростью нагрева и скоростью охлаждения облака. Это связано с тем, что облака, которые изначально более холодные при столкновении с ударной волной, более склонны испытывать положительные отзывы, и формируют больше звезд.

«Черные дыры имеют заслуженную репутацию сильного и смертоносного явления, но не всегда это так», - сказал соавтор Алессандро Пека, ранее работавший в INAF в Болонье, а теперь он является доктором философии и аспирантом в университете Майами.

Исследователи использовали в общей сложности шесть дней наблюдений с помощью телескопа Чандра, которые затем затянулись на пять месяцев.

«Только благодаря этому очень глубокому наблюдению мы увидели пузырь горячего газа, образованный черной дырой", - сказал соавтор Колин Норман из Университета Джона Хопкинса в Балтиморе, штат Мэриленд. "Нацеливаясь на объекты, подобные этому, мы можем обнаружить, что положительная обратная связь очень распространена при формировании групп и скоплений галактик».

Статья, описывающая эти результаты, была опубликована в последнем выпуске журнала Astronomy and Astrophysics.
https://www.astronew...=20191126205436





Моделирование показало неизменную интенсивность вихря в основе Большого Красного Пятна

Изображение

Астрофизики представили результаты численного моделирования гигантского шторма на Юпитере, согласно которым истинный размер вихря не меняется, несмотря на сокращение размера увлекаемой им части атмосферы. Причина наблюдаемого поведения заключается в определенной конфигурации возмущения, из-за чего взаимодействующие с пятном небольшие вихри отталкиваются от него, а не сливаются с ним, сообщили ученые в докладе на съезде секции гидродинамики Американского физического общества.

Большое Красное Пятно на Юпитере — это крупный атмосферный шторм, который бушует на планете как минимум почти 200 лет. Первые исторические сведения о нем относятся к концу XVII века, но непрерывно наблюдается оно с 1830 года. В течение последних десятилетий объект подробно исследовали как наземными телескопами, так и космическими аппаратами, такими как «Вояджер» и «Юнона».

Длительные ряды фотографий отчетливо показывают сжатие внешнего размера Большого Красного Пятна, то есть области красноватых облаков на поверхности планеты. В частности, весной 2019 года исследователи зафиксировали отрыв нескольких красных «хлопьев» от основного пятна. Однако Юпитер не обладает четкой поверхностью, поэтому крупные вихри в его атмосфере уходят глубоко в его толщу и динамика шторма в недрах планеты-гиганта точно не известна.

Астрофизики под руководством Филипа Маркуса (Philip Marcus) из Калифорнийского университета в Беркли создали новую гидродинамическую модель движений газа, которая предсказывает неизменную интенсивность вихря на глубине. По словам авторов работы, их результаты показывают, что сокращение части вовлеченного в движение по кругу облачного покрова не говорит о затухании самого шторма.

Физики утверждают, что у Большого Красного Пятна есть две характерные границы, причем ни одна из этих границ не совпадает с видимым снаружи облачным покровом. С одной стороны, это область с аномальной потенциальной завихренностью, а с другой — положение последней замкнутой линии тока. Потенциальная завихренность — это сохраняющаяся в отсутствии диссипации величина, зависящая от наличия круговых движений в среде и ее расслоенности.

Согласно выводам автором, область между границей скачка потенциальной завихренности и последней замкнутой линией тока может меняться. В состоянии с большой площадью этой зоны подходящие близко к Пятну небольшие вихри поглощаются, и оно растет. Однако если эта область мала, то вихри будут отторгнуты около критической точки торможения потока, а такая всегда есть хотя бы одна на последней замкнутой линии тока.

Если эта модель верна, то наблюдавшееся весной отделение «хлопьев» может быть интерпретировано как вытесненный небольшой вихрь, подошедший близко к Пятну. Также из работы ученых следует, что около Пятна должна существовать вторичная циркуляция вещества, создаваемая вертикальным градиентом температуры. Именно это движение подпитывает сам шторм, позволяя ему существовать столетиями, несмотря на вязкость, трение и другие виды потери энергии.

Ранее астрономы измерили глубину Большого Красного Пятна, выяснили происхождение его «красителя», а также нашли на Юпитере водяное облако.

Тимур Кешелава
https://nplus1.ru/ne.../great-red-spot

#1692 alexandrion12

    Активный участник

  • Пользователи
  • PipPipPipPipPip
  • 10 119 сообщений

Отправлено 28 Ноябрь 2019 - 08:53

Черные дыры, возможно, «разогревают кровь» родительских галактик

Изображение

Сверхмассивные черные дыры, расположенные в центрах галактик, возможно, испускают в космос горячие, турбулентные волны газа, разогревая с их помощью скопления галактик.

И впервые астрофизики считают, что видят явные признаки этой турбулентности.

Если всматриваться в массивные скопления галактик, то возникает вопрос: как эти структуры могут оставаться настолько горячими, несмотря на то, что они должны терять энергию очень быстро, сжимаясь под действием мощнейшей гравитации. Этот гипотетический процесс астрофизики называют «катастрофическим охлаждением» - однако в действительности он не происходит.

В 2005 г. ученые предложили возможный механизм, позволяющий скоплениям галактик оставаться «горячими». Исследователи обнаружили «пузыри», формируемые внутри плотного материала скопления галактик, гигантские «карманы» в космосе – некоторые из которых сравнимы по размерам с нашим Млечным путем. Эти гигантские пузыри двигались со стороны сверхмассивных черных дыр, расположенных в центрах галактик, и, похоже, участвовали в разогреве окружающего их газа. Оставался невыясненным лишь вопрос о том, каким образом происходит передача энергии от пузырей к окружающему газу.

В новой работе ученые во главе с Юанем Ли (Yuan Li), астрофизиком из Калифорнийского университета в Беркли, смогли выявить этот механизм: они наблюдали формирование турбулентных потоков вокруг гигантских пузырей: вихри, становившиеся источниками меньших по размерам завихрений, которые, в свою очередь, давали начало еще более и более мелким вихрям. Согласно исследователям, самые крохотные из этих завихрений эффективно преобразуют кинетическую энергию в тепло, разогревающее скопления галактик.

Работа опубликована на arxiv.org и еще не прошла рецензирование.
https://www.astronew...=20191127182424





Новая гипотеза объясняет яркое свечение вблизи черных дыр и нейтронных звезд


Изображение

В течение десятилетий ученые рассуждали о происхождении электромагнитного излучения в областях пространства, находящихся в непосредственной близости от черных дыр и нейтронных звезд – самых таинственных объектов во Вселенной.

Астрофизики считают, что это высокоэнергетическое излучение – которое заставляет черные дыры и нейтронные звезды «светиться» - генерируется электронами, движущимися со скоростями, близкими к скорости света, однако процесс, приводящий к ускорению этих частиц, до сих пор оставался для исследователей загадкой.

Теперь ученые из Колумбийского университета, США, представили новое объяснение физических процессов, приводящих к ускорению этих высокоэнергетических частиц.

В новом исследовании астрофизики Лука Комиссо (Luca Comisso) и Лоренцо Сирони (Lorenzo Sironi) использовали мощные суперкомпьютеры для моделирования процессов ускорения этих частиц. Исследователи пришли к выводу, что приобретение частицами высокой энергии является результатом взаимодействия между хаотическим движением частиц газа и пересоединением линий сверхмощных магнитных полей.

«Турбулентность и пересоединение магнитных линий – процесс, в ходе которого магнитные линии разрываются и стремительно пересоединяются – действуют совместно, разгоняя частицы до скоростей, близких к скорости света», - сказал Комиссо, исследователь-постдок из Колумбийского университета и главный автор нового исследования.

«Область в окрестностях черных дыр или нейтронных звезд наполнена экстремально горячим газом, состоящим из заряженных частиц, и линии магнитных полей «тянутся» за хаотично движущимися частицами газа, что приводит к их стремительному пересоединению, - добавил он. – Благодаря электрическому полю, формируемому в результате пересоединения магнитных линий, и турбулентности эти частицы ускоряются до огромных энергий, намного превышающих энергию самых высокоэнергетических частиц, разгоняемых в мощнейших современных ускорителях частиц, таких как Большой Адронный Коллайдер ЦЕРН», - добавил он.

Исследование опубликовано в журнале Astrophysical Journal.
https://www.astronew...=20191128053121






В сравнении с кометой Борисова, Земля кажется крохотной на новом фото

Изображение

Новый снимок демонстрирует второго по счету подтвержденного «гостя из межзвездного пространства» в совершенно новом свете.

Команда астрономов из Йельского университета в Коннетикуте, США, сделала снимок кометы 2I/Борисова в минувшее воскресенье, 24 ноября, при помощи обсерватории им. Кека, расположенной на Гавайях, и на этом снимке видно, что длина хвоста этого объекта составляет примерно 160 000 километров.

Это значение примерно в 14 раз больше диаметра Земли и более чем на 40 процентов превышает расстояние от нашей планеты до Луны.

«Мы были удивлены, насколько крохотной кажется Земля, если поместить ее на одном изображении с кометой из иной планетной системы», - сказал профессор астрономии Йельского университета Питер ван Доккум (Pieter van Dokkum) в сделанном заявлении.

Конечно же, размер хвоста кометы Борисова во много раз превышает размер ядра кометы, составляющего всего лишь 1,6 километра в поперечнике.

Эта комета была открыта в конце августа астрономом-любителем Геннадием Борисовым. Анализ скорости объекта и его траектории показал, что объект происходит из-за пределов Солнечной системы – то есть является вторым по счету известным «гостем» из межзвездного пространства после загадочного астероида Оумуамуа, впервые замеченного в октябре 2017 г.

Астрономы не могли увидеть астероид Оумуамуа до тех пор, пока он не пронесся мимо Земли на пути во внешнюю часть Солнечной системы – и это затруднило его подробное изучение. Однако комета Борисова представляется намного более перспективной целью. Она до сих пор находится в Солнечной системе, а перигелий ее орбиты (ближайшая к Солнцу точка) ожидается 8 декабря, после чего примерно через три недели произойдет сближение кометы с Землей.
https://www.astronew...=20191128042949






Существуют ли планеты, вращающиеся вокруг сверхмассивных черных дыр

Изображение

Возможно, величайшим открытием, пришедшим из «Золотого века общей теории относительности» (около 1960–1975 гг.), стало осознание того, что в центре нашей галактики существует сверхмассивная черная дыра (SMBH). Со временем ученые осознали, что подобные черные дыры ответственны за огромное количество энергии, исходящей от активных ядер галактик (АЯГ) далеких квазаров.

Учитывая их огромный размер, массу и энергетическую природу, ученые в течение некоторого времени узнали, что некоторые довольно удивительные вещи происходят за горизонтом событий SMBH. Но согласно недавнему исследованию, проведенному группой японских исследователей, вполне возможно, что SMBH действительно могут сформировать систему планет! Фактически, исследовательская группа пришла к выводу, что SMBH могут образовывать планетные системы, которые могли бы быть гораздо больше и величественней нашей Солнечной системы!

Исследование, которое описывает их результаты под названием «Формирование планеты вокруг сверхмассивных черных дыр в ядрах ActiveGalactic» было недавно опубликовано в Astrophysical Journal. Исследование было проведено профессорами Кейичи Вада и Юсуке Цукамото из Университета Кагосимы при содействии профессора Эйитиро Кокуба из Национальной Астрономической Обсерватории Японии (NAOJ).

Объединяя опыт из двух разных областей - активных ядер галактик и формирования планет - команда стремилась определить, может ли гравитационное притяжение SMBH образовывать планеты так же, как звезды. В соответствии с наиболее распространенной моделью (небулярная гипотеза) планеты формируются вокруг молодых звезд из уплощенной (протопланетарного) материи диска, которая постепенно накапливается.

Однако молодые звезды - не единственные объекты в нашей Вселенной, которые окружены дисками материи. Фактически, астрономы также наблюдали тяжелые диски из рыхлого материала в ядрах галактик, в которых преобладала гравитация центральной черной дыры. Исходя из этого, команда рассчитала вероятность формирования планет из этих дисков.

Изображение

Как объяснил профессор Кейичи, их результаты показали, что «при правильных условиях планеты могут образовываться даже в суровых условиях, например, вокруг черной дыры». Обычно процесс формирования планет начинается в низкотемпературных регионах протопланетного диска, где частицы пыли с ледяной мантией слипаются, образуя более крупные агрегаты.

Исследовательская группа применила ту же теорию формирования планет к дискам вокруг черных дыр и обнаружила, что планеты могут образоваться через несколько сотен миллионов лет. Согласно их исследованию, среда с высокой гравитацией, окружающая черную дыру, приведет к тому, что протопланетный диск станет невероятно плотным.

Это будет иметь эффект блокирования интенсивного излучения, исходящего из центральной области черной дыры, в результате чего формируются низкотемпературные области. Более того, их расчеты показали, что может сформироваться массивная система планет. Как объяснил Эйитиро (профессор NAOJ, изучающий формирование планет):

«Наши расчеты показывают, что десятки тысяч планет с массой, в 10 раз превышающей Земную, могли образоваться на расстоянии 10 световых лет от черной дыры. Вокруг черных дыр могут существовать планетарные системы удивительного масштаба ».

Изображение

Астрономы наблюдали, что некоторые SMBH окружены дисками, которые содержат более чем в миллиард раз больше массы, чем диски, наблюдаемые вокруг звезд. Это в сто тысяч раз превышает массу нашего Солнца. Это поднимает интересный вопрос: если планеты могут образовываться вокруг SMBH, могут ли звезды также образовываться там? Возможно, звезды со своими системами планет?

На что это будет похоже - вопрос, на который обратил внимание доктор физических наук Шон Рэймонд. В прошлом году он провел серию симуляций, которые показали процессы, происходящие внутри черных дыр и физику SMBH, чтобы создать гипотетическую систему, в которой 9 звезд и 550 обитаемых планет вращаются вокруг центральной черной дыры, называемой «Черная дыра Ultimate Solar System».

9-Sun Ring around a Supermassive Black Hole
https://www.youtube....h?v=r7yrnF9Sw98

В настоящее время нет методов, которые могли бы использоваться для обнаружения планет вокруг черной дыры. Наиболее широко используемые методы - транзитная фотометрия и допплеровская спектроскопия - были бы практически бесполезны, поскольку черные дыры не излучают свет и их гравитационная сила, вероятно, слишком велика, чтобы их можно было компенсировать системой планет.

Тем не менее, команда ожидает, что это исследование и аналогичные исследования могут открыть новую область астрономии. И с недавним успехом телескопа горизонта событий (который захватил первое изображение горизонта событий в апреле этого года), вполне возможно, что мы находимся на пороге эпохи, когда астрономы могут наблюдать и изучать черные дыры напрямую.
https://www.astronew...=20191127210509






Астрономы впервые нашли инверсии магнитного поля галактического масштаба

Изображение
S. C. Mora-Partiarroyo et al. / Astronomy & Astrophysics, 2019

Астрономы обнаружили первую галактику, которая обладает регулярным крупномасштабным магнитным полем, направление которого изменяется в нескольких местах. Такое заключение удалось сделать на основе наблюдений поляризации радиоизлучения объекта. Результаты можно использовать для проверки гипотез о генерации галактических магнитных полей и их связи с межгалактическими. Статья опубликована в журнале Astronomy & Astrophysics.

Магнитное поле существует как внутри галактик, так и в пространстве между ними. Однако его изучение на таких масштабах затруднительно, так как его величина мала, из-за чего существует мало способов оценки. В результате до сих пор не построено полноценных моделей генерации магнитных полей галактиками, а их взаимосвязь с межгалактическими полями плохо известна.

Спиральная галактика NGC 4631, также известная как галактика Кит, по размеру слегка уступает Млечному Пути, расположена на расстоянии около 5 мегапарсек и видна с ребра. Ранее астрономы уже выяснили, что в гало NGC 4631 силовые линии магнитного поля преимущественно ориентированы перпендикулярно плоскости галактики, однако структура поля детально исследована не была. В частности, оставалось неизвестным, обладает ли магнитное поле регулярной структурой или хаотичной.

Астрономы из Австралии, Германии, Канады, Франции и США при участии Мариты Крузе (Marita Krause) из Института радиоастрономии Общества Макса Планка изучили объект при помощи массива радиотелескопов VLA и выяснили структуру поля. Оказалось, что поле в гало с обеих сторон он диска галактики в целом регулярно, но при этом наблюдаются области с его противоположным направлением. Измеренная индукция оказалась равна четырем микрогауссам, что удивительно много для поля на таком расстоянии от галактики.

Информация о поле была получена благодаря эффекту Фарадея, который заключается во вращении плоскости поляризации излучения во внешнем магнитном поле. Учены измеряли долю поляризованного излучения и фарадеевскую глубину, которая показывает степень фарадеевского вращения вдоль луча зрения. Измерение этой величины — единственный способ прояснения структуры поля, так как она зануляется или часто меняет знак в случае хаотичного поля, но накапливается до больших по модулю значений в случае регулярного.

«Это первый пример ситуации, когда однозначно регистрируется крупномасштабное магнитное поле (когерентное, как его называют астрономы) далеко в гало спиральной галактики, причем его силовые линии выстроены вдоль одного направления на протяжении тысяч световых лет, — поясняет Крузе. — Более того, мы видим сменяющееся закономерным образом направление этого поля».

Полученные результаты стали одним из редких уверенных подтверждений модели генерации магнитного поля посредством динамо-механизма галактического масштаба. Согласно этой теории должно возникать спиралевидное магнитное поле, структура которого представляет собой продолжение спиральных ветвей диска.

Ранее астрономы отследили магнитное поле в межзвездных облаках по движению газа, пришли к выводу о неизвестном механизме ускорения межгалактических электронов и нашли магнитное поле у далекой галактики.

Тимур Кешелава
https://nplus1.ru/ne...gular-inversion





«Спектр-РГ» доказал принадлежность двойной к редкому типу

Изображение

Наблюдения на российско-немецком космическом рентгеновском телескопе «Спектр-РГ» позволили окончательно подтвердить, что система XMMU J010429.4-723136 относится к типу массивных двойных из Be-звезды и нейтронной звезды. Доказательством послужили впервые обнаруженные пульсации от данного источника, о чем сообщается в первой астрономической телеграмме по данным аппарата.

«Спектр-РГ» — это совместный проект ученых из России и Германии по исследованию неба в мягком рентгеновском диапазоне. Основная задача аппарата — это составление обзора всего неба. К выполнению ее телескоп недавно приступил после выхода на расчетную траекторию вокруг точки Лагранжа.

Помимо обзорных наблюдений ученые наводят инструмент на другие объекты. В частности, они наблюдали расположенный в Малом Магеллановом Облаке остаток сверхновой 1E0102.2-7219. Этот источник обладает постоянным потоком в диапазоне энергий фотонов в несколько килоэлектронвольт, что позволяет использовать его для калибровки рентгеновской аппаратуры.

В телеграмме сообщается, что во время наблюдений 1E0102.2-7219 «Спектр-РГ» зафиксировал пульсации с периодов в 164 секунды от другого объекта, попавшего в поле зрения — XMMU J010429.4-723136. Вместе с имеющейся информацией об этом источнике новые данные позволяют однозначно классифицировать его как редкий тип двойной из Be-звезды и нейтронной звезды.

Предыдущие наблюдения позволяют сделать вывод, что XMMU J010429.4-723136 представляет собой массивную рентгеновскую двойную звезду. Известно, что поток в этом диапазоне от объекта обладает долговременными вариациями в 400 и более раз. Из теории следует, что излучение с такими свойствами может исходить при перетекании вещества обычной звезды на компактную нейтронную в широкой системе.

Данные в оптическом диапазоне указывают, что орбитальный период системы составляет 30 дней, а обычная звезда в ней относится к спектральному классу B1V. Полученные с помощью «Спектра-РГ» данные о кратковременных пульсациях доказывают, что компактным телом в системе является пульсар. Таким образом, система представляет собой пару из Be-звезды и нейтронной звезды, причем ветер обычного светила формирует диск вне орбитальной плоскости, пролетая сквозь который нейтронная звезды аккрецирует это вещество, что проявляется в виде рентгеновской вспышки.

Ранее мы писали о том, что «Спектр-РГ» прислал первый снимок рентгеновского источника, передал первые научные данные и рассмотрел Мышку в центре Галактики.

Тимур Кешелава
https://nplus1.ru/ne...tr-rg-pulsation





Раскрыты свойства самой загадочной частицы во Вселенной

Изображение
Фото: KATRIN

В журнале Physical Review Letters вышла статья международной группы физиков, которая использовала новый спектрометр, чтобы установить новый верхний предел для массы нейтрино. Однако точное значение массы продолжает оставаться неизвестным. Об этом сообщается в пресс-релизе на сайте Phys.org.

Ученые провели исследование в рамках эксперимента KATRIN (Karlsruhe Tritium Neutrino Experiment) по определению массы электронного антинейтрино путем измерения спектров электронов, образующихся при распаде трития — радиоактивного изотопа водорода. При распаде трития также образуется нейтрино. При измерении энергии выпущенного электрона с помощью 200-тонного спектрометра исследователям удалось установить верхний предел массы, равный 1,1 электронвольта. По оценкам, размер нейтрино в 500 тысяч раз меньше электрона.

Несмотря на то что существование нейтрино доказано, до сих пор ведутся исследования свойств этих частиц. До недавнего времени считалось, что они не имеют массы, однако было доказано существование нейтринных осцилляций, при которых нейтрино одного сорта (электронное, мюонное или таонное) превращается в нейтрино другого сорта, что указывает на массу, не равную нулю.

Один из способов обнаружения массы заключается в изучении микроволнового фона Вселенной. Второй связан с поиском крайне редкого события — безнейтринного двойного бета-распада. Третий метод, который применили исследователи, основан на непосредственном измерении массы без применения теоретических моделей.
https://lenta.ru/new...11/27/neutrino/




Объект Хоага: почти идеальная кольцеобразная галактика

Изображение
Авторы и права: НАСА, ЕКА, Космический телескоп им.Хаббла; Обработка: Бенуа Бланко
Перевод: Д.Ю.Цветков

Пояснение: Сколько галактик на этом изображении – одна или две? Такой вопрос возник в 1950 году, когда астроном Арт Хоаг случайно обнаружил этот необычный внегалактический объект. В наружном кольце преобладают яркие голубые звезды, а в центре находится шар из гораздо более красных звезд, которые, вероятно, значительно старше. Между ними – промежуток, который выглядит почти совсем темным. Как образовался объект Хоага с почти идеально круглым кольцом из звезд и газа, пока не ясно. Среди гипотез о происхождении рассматриваются столкновение галактик, произошедшее несколько миллиардов лет тому назад, а также гравитационные возмущения от центральной перемычки, которая потом исчезла. Фотография была получена Космическим телескопом им.Хаббла и переобработана, используя новый алгоритм подавления шумов. Наблюдения в радиодиапазоне показывают, что объект Хоага не поглощал маленьких галактик за последний миллиард лет. Размеры объекта Хоага составляют примерно 100 тысяч световых лет, он находится на расстоянии 600 миллионов световых лет от Солнца в направлении на созвездие Змеи. Много галактик дальнего фона видно в правой части картинки, а в промежутке между ядром и кольцом (ниже и левее ядра) случайно оказалась далекая кольцеобразная галактика.
http://www.astronet.ru/db/msg/1551467





Спутник NASA запечатлел огромные пылевые столбы на Марсе

Дмитрий Мушинский

Изображение

Пыльные бури достаточно частое явление на Марсе, однако на этой планете каждые десять лет случается нечто непредсказуемое. Новые снимки зонда NASA, известного как Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) показывают серию сильных штормов, покрывающих красную планету пыльной дымкой и видимые среди них загадочные пылевые столбы.

Считается, что это концентрированные облака пыли, которые нагреваются на Солнце и быстро поднимаются высоко в воздух. Ученые NASA считают, что это захваченный пылью водяной пар, который уходит глубоко в космос, где жесткая солнечная радиация разрывает молекулы воды.

Пылевые столбы являются очень массивными и поднимаются намного выше, чем обычная фоновая пыль в тонкой марсианской атмосфере. Подобное явление наблюдается исключительно во время глобальных штормов на Марсе. По мере разрушения башни она может образовать слой пыли высотой около 56 км над поверхностью.

Несмотря на то, что глобальные пыльные бури покрывают поверхность планеты, беспилотный орбитальный аппарат NASA способен всматриваться в дымку благодаря чувствительному к теплу инструменту Mars Climate Sounder — инструмент специально разработанный для измерения уровня пыли.

Именно данные этого прибора в сочетании с изображениями с камеры на борту орбитального аппарата, называемого Mars Context Imager (MARCI), позволили ученым обнаружить эти огромные пылевые башни.

Ученые считают данное наблюдение очень важным, так как уверены, что оно может помочь объяснить, каким именно образом вода исчезла с поверхности Марса.
https://rwspace.ru/n...y-na-marse.html

#1693 alexandrion12

    Активный участник

  • Пользователи
  • PipPipPipPipPip
  • 10 119 сообщений

Отправлено 29 Ноябрь 2019 - 08:48

Анализ числа ударных кратеров на астероиде Рюгу рассказывает о его происхождении

Изображение

Анализ ударных кратеров на поверхности астероида Рюгу, выполненный с использованием данных, полученных при помощи космического аппарата «Хаябуса-2», выявил сложную геологическую историю этого околоземного астероида.

Исследовательская группа, возглавляемая ассистент-профессором кафедры планетологии Высшей школы наук Университета Кобе, Япония, Наоюки Хиратой (Naoyuki Hirata), обнаружила 77 ударных кратеров на поверхности Рюгу. Проанализировав характер расположения и свойства этих кратеров, ученые определили, что восточное и западное полушария этого астероида формировались в разное время.

Число ударных кратеров на поверхности космического объекта может быть использовано для оценки возраста этой поверхности: чем возраст больше, тем большее число столкновений с относительно небольшими космическими объектами испытывает поверхность, и тем больше на ней находится ударных кратеров. Проанализировав снимки, сделанные при помощи аппарата «Хаябуса-2» японского космического агентства JAXA, изучавшего астероид Рюгу с июня 2018 г., команда Хираты обнаружила в общей сложности 77 ударных кратеров диаметрами от 10 до 20 метров на поверхности астероида. Более того, исследователи зарегистрировали определенную закономерность в расположении этих кратеров: часть восточного полушария вдоль меридиана демонстрировала высокую плотность распределения кратеров. В этой зоне располагается кратер Cendrillon – один из крупнейших кратеров на поверхности Рюгу. Напротив, в западном полушарии было обнаружено лишь относительно небольшое число кратеров – это свидетельствует о том, что эта область поверхности была сформирована позднее. Анализ также показал, что на низких широтах космического камня, ближе к экватору, находится больше кратеров, чем на высоких широтах, то есть в окрестностях полюсов.

Исследователи определили, что экваториальный гребень в восточном полушарии является древней структурой. Когда астероиды, подобные Рюгу, вращаются с высокой скоростью, их форма может измениться. Ранее считалось, что этот гребень сформировался в далеком прошлом, в то время, когда астероид Рюгу вращался с высокой скоростью, совершая один оборот вокруг собственной оси в течение всего лишь трех часов. Поскольку новые данные указывают на то, что восточное и западное полушария астероида формировались в разные периоды – это указывает на то, что в истории эволюции астероида присутствовали по крайней мере два периода, в которые скорость его вращения значительно возрастала.

Исследование опубликовано в журнале Icarus.
https://www.astronew...=20191129050348





Найдена рекордно крупная черная дыра звездных масс

Изображение

Астрономы обнаружили широкую двойную систему из яркой звезды и невидимого массивного объекта. По современным представлениям компаньонов в таком случае может быть только черная дыра, которая должна быть тяжелее Солнца примерно в 68 раз. Это делает ее наиболее крупной из известных представителей группы таких объектов, масса которых сравнима со звездными, пишут авторы в журнале Nature.

Черные дыры — это объекты с такой большой гравитацией, что никакое тело не может удалиться из их непосредственной окрестности на бесконечность, даже свет. С точки зрения наблюдения выделяют три основных типа таких объектов: черные дыры звездных масс, промежуточных масс и сверхмассивные.

Эта классификация отражает как разные механизмы формирования, так и разные проявления. В частности, все известные до недавнего времени черные дыр звездных масс (помимо зарегистрированных посредством гравитационных волн) были обнаружены в рентгеновских двойных. В таких системах вещество обычной звезды перетекает на компактный объект, при этом разогреваясь до миллионов градусов и испуская высокоэнергетическое излучение.

На данный момент все известные в Млечном Пути черные дыры звездных масс не более чем в 20 раз тяжелее Солнца. Это хорошо согласуется с теорией звездной эволюции, которая описывает рождение таких объектов в результате взрывов сверхновых. Вместе с тем модели предсказывают, что экстремально тяжелые звезды должны заканчивать жизни в виде парно-нестабильных сверхновых, после взрывов которых не остается компактного объекта.

Астрономы под руководством Лю Цзифэна (Liu Jifeng) применили новый способ поиска черных дыр и обнаружили в нашей Галактике объект с массой порядка 68 солнечных. Авторы использовали метод лучевых скоростей, которым обычно ищут экзопланеты. Для обнаружения тела с его помощью необходимо фиксировать периодические смещения линий в спектре звезды, по которым можно вычислить орбитальные и физические параметры невидимого компаньона.

Поиск проходил в рамках длительной программы наблюдений спектроскопических двойных на китайском телескопе LAMOST. Всего изучалось около 3000 источников в направлении на антицентр Млечного Пути. У одной из звезд в этом поле, LB-1, обнаружились периодические вариации лучевой скорости, которые затем были независимо подтверждены наблюдениями на других телескопах.

Точные спектроскопические данные позволили определить параметры звезды с высокой точностью. Температура ее поверхности составляет около 18100 кельвин, логарифм силы тяжести — 3,43, масса — 8,2 солнечных, а расстояние — 4,23 килопарсека. В ее излучении нашли закономерные смещения линий с периодов в 78,3 дня, которые соответствуют амплитуде лучевой скорости в 52,8 километров в секунду.

Этих данные недостаточны для определения массы компаньона, так как неизвестен угол наклона плоскости орбиты системы относительно луча зрения. Однако даже в случае прямого угла получается масса в 6 солнечных, что уже однозначно классифицирует объект как черную дыру. Однако ученые показывают, что наблюдаемое от источника свечение в линии Hα не может быть связано с видимой звездой, диском вокруг нее или фоновым объектом, так как ее ширина составляет 300 километров в секунду. Следовательно, это излучение связано с диском вокруг черной дыры, что позволяет независимо определить ее массу, которая соответствует 68 солнечным с ошибками около 12. Это также позволяет определить угол наклонения, который в данном случае оказывается равен 15–18 градусам.

Обнаруженный объект исключителен сразу по нескольким параметрам. Во-первых, эта самая тяжелая непосредственно обнаруженная черная дыра звездных масс. Во-вторых, она входит в самую широкую известную двойную с черной дырой в составе, из-за чего не видна как рентгеновский источник. В-третьих, ее масса примерно в два раза превышает предельную начальную массу для формирующихся в результате взрывов сверхновых черных дыр.

Ограничение на максимальную массу черной дыры сильно зависит от металличности исходной звезды, то есть от концентрации в ней элементов тяжелее гелия. Однако LB-1 по этому показателю соответствует Солнцу, из чего можно ожидать примерно такой же металличности и у звезды-предшественника обнаруженной черной дыры. В таком случае на момент образования она не должна была быть тяжелее 25 масс Солнца.

Авторы предлагают несколько возможных сценариев формирования такого объекта. Эта черная дыра могла возникнуть после попадания дыры с разрешенной массой в крупную звезду примерно в 60 раз тяжелее Солнца. В таком случае значительная доля вещества может оказаться под горизонтом событий. Также такой объект мог образоваться после слияния пары черных дыр, появившихся после взрывов сверхновых. В таком случае изученная система должна была изначально быть тройной с парой очень массивных звезд на близкой орбите. Авторы не исключают, что этот объект теоретически может до сих пор быть очень тесной системой из двух черных дыр с массами около 35 солнечных.

Совсем недавно астрономы сообщали о другом рекорде — обнаружении исключительно маленькой черной дыры. Также ученые разрешили планетам формироваться вокруг сверхмассивных черных дыр. О полученном ранее в этом году первом изображении тени черной дыры мы подробно писали в материале «Заглянуть за горизонт».

Тимур Кешелава
https://nplus1.ru/ne...llar-black-hole





Ученые нашли новое свидетельство бозона темной энергии*

Изображение
© Фото : CERN
Эксперимент NA64 в ЦЕРН

МОСКВА, 28 ноя — РИА Новости. Физики из Института ядерных исследований Венгерской академии наук во главе с Аттилой Краснахоркаи (Attila Krasznahorkay), те самые, которые в 2015 году впервые написали о гипотетической частице пятой силы, сообщили о том, что им получены новые свидетельства существования бозона Х17. Результаты исследования предварительно опубликованы на сайте arXiv.org.

В 2015 году венгерские ученые зафиксировали неожиданную аномалию в продуктах распада атомов бериллия-8. При этом атомном переходе испускается фотон высокой энергии, который превращается в электрон и его аналог антивещества — позитрон. Исследуя количество электрон-позитронных пар при разных углах разделения, исследователи обнаружили неожиданный избыток пар при угле разделения около 140 градусов. Теория же, напротив, предсказывает, что число пар с увеличением угла разделения уменьшается. Краснахоркаи и его коллеги тогда пришли к выводу, что избыток объясняется образованием неизвестной частицы с массой около 17 миллионов электронвольт (МэВ), которая затем превращается в пару электрон-позитрон.

Исследователи назвали эту гипотетическую частицу бозоном Х17 и предположили, что новая частица может быть носителем так называемой пятой силы — новой фундаментальной силы природы, в дополнение к электромагнетизму, гравитации, сильным и слабым ядерным взаимодействиям. С пятой силой, не входящей в Стандартную модель, физики связывают темную энергию — гипотетический вид энергии, введенный в математическую модель Вселенной для объяснения наблюдаемого ее расширения с ускорением.

В новой статье венгерские ученые сообщают о другой аномалии аналогичного ядерного перехода, которую также можно объяснить той же гипотетической частицей Х17. Эта аномалия также имеет форму избытка электрон-позитронных пар, но на этот раз избыток связан с переходом ядер гелия-4.

"В этом случае превышение происходит под углом 115 градусов, но это тоже можно интерпретировать как образование частицы с массой около 17 МэВ, — приводятся в пресс-релизе ЦЕРН слова руководителя исследования Краснахоркаи. — Результат поддерживает наш предыдущий результат и возможное существование новой элементарной частицы".

Между тем, другим ученым пока не удается зафиксировать подобные аномалии. В частности, поиском гипотетической частицы и связанной с ней пятой силы занимается в Европейском Центре ядерных исследований (ЦЕРН) научная коллаборация NA64.
Ученые из NA64 анализируют пучок из десятков миллиардов электронов, выпущенный суперпротонным синхротронным ускорителем на неподвижную цель. Если бы бозон X17 действительно существовал, взаимодействия между электронами и ядрами в мишени иногда приводили бы к образованию этой частицы, которая затем превращалась бы в пару электрон-позитрон. Коллаборация пока не нашла никаких признаков того, что такие события имели место. Сейчас команда модернизирует свой детектор для следующего, более детального раунда поиска.

Сергей Гниненко, представитель группы NA64 говорит: "Аномалии, обнаруженные венгерскими учеными, могут быть связаны с каким-то эффектом ядерной физики, особенностями проведения эксперимента или, действительно, с новой частицей. Чтобы проверить гипотезу о том, что они вызваны новой частицей, крайне важны как детальный теоретический анализ совместимости результатов по бериллию-8 и гелию-4, так и независимое экспериментальное подтверждение".
https://ria.ru/20191...1561700847.html






Случайны ли случайности: главный спор современной теоретической физики

Изображение
Физик-теоретик Альберт Эйнштейн
© AP Photo

МОСКВА, 28 ноя - РИА Новости. Теория вероятностей может рассматриваться не только как математическая теория, но и как теория физическая, причем более фундаментальная, чем квантовая механика или общая теория относительности. Некоторые неожиданные результаты такого подхода обнаружил и изучил исследователь из Тюменского государственного университета (ТюмГУ) Луи Вервурт. Результаты исследования опубликованы в журнале "Entropy".


Тысячелетняя головоломка

Издревле философы и ученые спорят, все ли события в мире имеют причины, или же возможны чистые случайности. В 20-е годы двадцатого века этот же спор разгорелся с новой силой в теоретической физике, между Эйнштейном и Бором. Общепризнанного решения этой проблемы нет и сейчас.

Квантовая механика Бора, косвенно отстаивающая возможность случайности, успешно применяется для работы со сверхмалыми объектами, тогда как Общая теория относительности (ОТО) Эйнштейна, развивающая традицию классического детерминизма, остается единственным научным описанием гравитации. Теория квантовой гравитации, которая могла бы разрешить этот почти столетний конфликт, по-прежнему не создана.

Работая в рамках современной теории вероятностей, физик из ТюмГУ Луи Вервурт выдвинул гипотезу о том, что принцип детерминизма обладает большей объяснительной силой при интерпретации математических основ физики, чем противоположный ему принцип, базовый для современной квантовой механики.

Согласно супердетерминизму, как называют этот принцип физики, с момента Большого Взрыва каждое событие может происходить лишь одним единственным способом, а случайность как таковая невозможна.

"Ключевые элементы современной теории вероятностей - проблема Колмогорова, посвященная природе корреляции, и теорема Центрального предела, описывающая вероятностные закономерности физических качеств - указывают на наличие "скрытых параметров", которые предсказывал Эйнштейн. Детерминизм также позволяет по-новому взглянуть на теорему Белла, считающуюся сегодня главным препятствием для объединения ОТО и квантовой механики", - объяснил идею исследования Луи Вервурт.


На стыке физики и философии

В квантовой теории субатомные частицы, как известно, парадоксальным образом обладают одновременно характеристиками и частицы, и волны, а их положение в пространстве может быть описано только вероятностно. Альберт Эйнштейн видел в этом свидетельство неполноты квантовой механики, требуя продолжить поиск реалистического описания природных процессов, тогда как Нильс Бор и его сторонники отстаивали уникальность законов микромира, где, по их мнению, перестают действовать привычные для нас физические законы.

Результативный поиск теории, которая позволит преодолеть этот кризис, возможен, как считают специалисты, путем смены исследовательской парадигмы, которая, грубо говоря, представляет собой набор принципов интерпретации математической формы теории.

"Когда мы вникаем в смысл научной теории по ту сторону уравнений, то волей-неволей мы попадаем в область влияния философских принципов. В случае квантовой механики, я считаю, что чисто философский принцип “свободной воли”, зачастую используемый как аргумент против детерминизма, создает своего рода инерцию, которая мешает постановке актуальных проблем", - поделился Луи Вервурт.

Российский физик-теоретик, профессор НИЯУ МИФИ Сергей Рубин прокомментировал идеи Луи Вервурта так: "Затрагиваются глубокие проблемы квантовой механики, основы которой еще не до конца поняты, поэтому эта тема интересная многим. Коллеги, на которых ссылается автор исследования - безоговорочно известные и достойные ученые. Однако некоторые аналогии, которые он использует в качестве обоснования своей идеи, приводят скорее к обратному результату".

Хотя, как считает сам Луис Вервурт, супердетерминизм еще далек от того, чтобы опровергнуть предложенную Бором интерпретацию квантовой механики, сегодня в среде ученых интерес к нему растет. Среди признанных специалистов, призывающих к исследованиям в этом направлении – такие видные физики, как Сабина Хоссенфельдер и нобелевский лауреат Джерард Хуфт.
https://ria.ru/20191...1561674658.html






Астроном показал истинный размер нашей Солнечной системы

Виктория Ветрова

Изображение

Большинство моделей Солнечной системы не совсем точны, и для этого есть веская причина.

Это не лень или научное недоразумение — точное, масштабное изображение Солнечной системы просто не выглядело бы таким интересным. Вы должны его увеличить, чтобы увидеть, что происходит.

Изображение

Джеймс О’Донохью, специалист по планетам из Японского космического агентства (JAXA) и ранее НАСА, недавно столкнулся с этой проблемой. Он создал серию анимаций, которые показывают сложность точного изображения нашей Солнечной системы.

«Подумайте об огромных пространствах достаточно долго», — написал О’Донохью в Twitter.

Эта серия его видео объясняет, как размер, расстояние и пространство делают модели Солнечной системы такими сложными.

Scale of the Solar System with accurate rotations (remastered)
https://youtu.be/rU4C-FI_4KY

Вы можете заметить примечание внизу видео: «Солнце не в масштабе».

О’Донохью не показал фактический размер Солнца относительно планет, потому что Солнце настолько велико, что оно будет доминировать на экране.
«Есть несколько вещей, которые можно изобразить в масштабе, когда речь идет о космосе», — сказал О’Донохью.

Сверхпростая модель неправильно отображает расстояния планет от Солнца и друг от друга.
«Я нарисовал орбиты и планеты в относительном масштабе», — объяснил О’Донохью в Twitter.

Уникальные движения планет — это еще один момент для рассмотрения. Каждая планета по-разному наклоняется вокруг своей оси и вращается со своей скоростью.
Даже если модель показывает Солнце и каждую планету с нужным размером, скоростью, вращением и наклоном, остается одна проблема: расстояние.

В видео, подобном простой модели О’Донохью, планеты могут даже не вписаться в экран, если они находятся на правильном расстоянии друг от друга.
«Трудно изобразить реальный размер Солнечной системы, потому что пространство — это в основном … пространство», — сказал О’Донохью.

Если вы точно изобразите космическое пространство в модели Солнечной системы, вам не на что будет смотреть. Планеты даже не видны.
Вот почему большинство моделей Солнечной системы не в масштабе.

В конце этого видео О’Донохью делает все планеты и Солнце в 1000 раз больше, чтобы они были видны. Солнце доминирует над моделью, поэтому он сжимает его вниз и делает планеты в 3500 раз больше их реального размера.
Результат все еще не так хорош, как его первая упрощенная версия.
«Мы всегда должны идти на компромисс, потому что космос так огромен», — сказал О’Донохью.

Эта статья была первоначально опубликована Business Insider.

Источники: Фото: (James O’Donoghue/YouTube)
https://rwspace.ru/n...oj-sistemy.html

Чтобы не вставлять приведенные в статье ряд видео из Твиттера, привожу ролик с официального канала Dr James O'Donoghue на Yotube:

The real size of our solar system is hard to portray, since space is mostly...space
https://www.youtube....h?v=dwHJQqpmVHo

плюс бонусом еще одно небезынтересное видео:

Planets of the Solar System, tilts and spins
https://www.youtube....h?v=MS8KA7Mayho

#1694 alexandrion12

    Активный участник

  • Пользователи
  • PipPipPipPipPip
  • 10 119 сообщений

Отправлено 30 Ноябрь 2019 - 09:11

Астрономы пытаются обнаружить свет в самых первых звездах во Вселенной

Изображение

Команда ученых, работающих с радиотелескопом Murchison Widefield Array (WMA), пытается найти сигнал от первых звезд Вселенной. Эти первые звезды образовались после «темных веков» Вселенной. Чтобы найти свою первую зацепку, исследователи ищут сигнал нейтрального водорода, газа, который доминировал во Вселенной после «темных веков».

Потребовалось время, чтобы сформировались первые звезды. После Большого взрыва Вселенная была чрезвычайно горячей; слишком жарко для образования атомов. Без атомов не может быть звезд. Только после 377 000 лет после Большого взрыва Вселенная расширилась и охладилась настолько, что атомы могли образовать, в основном, нейтральный водород с небольшим количеством гелия (и следы лития). После этого самые ранние звезды начали формироваться, в эпоху реионизации.

Чтобы найти неуловимый сигнал от этого нейтрального водорода, MWA был перенастроен в отдаленной части Западной Австралии, и она имела 2048 радиоантенн расположены в 128 «плитах». Он начал свою работу в 2013 году для охоты за неуловимыми нейтральными сигналами водорода, количество плиток было удвоено до 256, а весь массив был переставлен. Все данные с этих приемников поступают в суперкомпьютер, который называется Correlator.

В новой статье, которая будет опубликована в Astrophysical Journal, представлены результаты первого анализа данных из вновь сконфигурированного массива. Статья называется «Результаты энергетического спектра EoR фазы II первого сезона MWA на Redshift 7». Ведущий исследователь - Веньян Ли, аспирант Университета Брауна.

Это исследование было направлено на понимание силы сигнала от нейтрального водорода. Анализ установил самый низкий предел для этого сигнала, что является ключевым результатом поиска самого слабого сигнала.

«Мы можем с уверенностью сказать, что если бы сигнал нейтрального водорода был сильнее, чем он есть, то телескоп его бы обнаружил», - сказал Джонатан Побер, доцент кафедры физики в Университете Брауна и соответствующий автор статьи. "Эти результаты могут помочь нам еще больше сэкономить время изучения «космических темных веков»".

У нас имеются значительные пробелы. Мы знаем, что после «темных веков» началась эпоха реионизации. Именно тогда образование атомов привело к появлению первых структур во Вселенной, таких как звезды, карликовые галактики и квазары. Когда эти объекты сформировались, их свет распространился по Вселенной, повторно ионизуя нейтральный водород. После этого нейтральный водород исчез из межзвездного пространства.

Ученые хотят знать, как изменился нейтральный водород, когда темные века сменились эпохой реионизации, и эпоха реионизации развернулась. Первые звезды, которые сформировались во Вселенной, были строительными блоками структур, которые мы видим сегодня, и чтобы понять их, ученым нужно найти сигнал от этого раннего нейтрального водорода.

Но это нелегко. Сигнал слабый, и для его обнаружения требуются чрезвычайно чувствительные детекторы. Хотя нейтральный водород первоначально излучал свое излучение на длине волны 21 см, сигнал был растянут из-за расширения Вселенной. Сейчас около 2 метров. Этот 2-метровый сигнал теперь легко теряется среди множества подобных сигналов, как естественных, так и техногенных. Вот почему MWA находится в отдаленной части Австралии, чтобы изолировать его от как можно большего количества радиопомех.

«Все эти другие источники на много порядков сильнее сигнала, который мы пытаемся обнаружить», - сказал Побер. «Даже радиосигнала FM, который отражается от самолета, может создать значительные помехи, чтобы помешать работе телескопа».

Вот тут-то и вступает в работу вычислительная мощность суперкомпьютера Correlator. Он обладает способностью отбрасывать загрязняющие сигналы, а также учитывать природу самого MWA.

Изображение

«Если мы посмотрим на разные радиочастоты или длины их волн, телескоп ведет себя немного по-другому», - сказал Побер. «Корректировка отклика телескопа абсолютно необходима для разделения астрофизических загрязнений и представляющего интерес сигнала».

В статье представлен новый верхний предел для сигнала от нейтрального водорода. Это второй раз, когда ученые, работающие с MWA, выпустили новый, более точно настроенный лимит. С дальнейшим прогрессом ученые надеются найти сам неуловимый сигнал.

«Этот анализ демонстрирует, что модернизация второй фазы имела много желаемых эффектов и что новые методы анализа улучшат будущие анализы», - сказал Побер. «Тот факт, что MWA в настоящее время публикует два наилучших ограничения для сигнала, дает импульс к идее, что этот эксперимент и его подход имеют многообещающие результаты».
https://www.astronew...=20191129165012





Curiosity, Sol 2600-2603: Праздник для глаз

Изображение

В этот праздничный уикенд Кьюриосити будет насыщаться данными! Мы планируем собрать более 12 000 Мб данных за четыре дня, посвященных дню Благодарения в США, что может стать новым рекордом для миссии. Ровер будет занят, а мы, ученые, будем переваривать результаты в течение нескольких месяцев.

Основным блюдом является огромное цветное панорамное изображение. Чтобы охватить все 360 градусов местности вокруг ровера, Curiosity сделает 850 отдельных снимков с каждой камеры Mastcam. Для этого потребуется примерно восемь часов, поэтому, чтобы распределить работу по нескольким дням, мы разделили всю сцену на четыре сегмента. Мы будем фотографировать каждый сегмент примерно около полудня по местному времени, чтобы освещение было равномерным, что облегчит сшивание всех отдельных частей в одно панорамное изображение. Мы включили первый сегмент в предыдущий план для 2597-2599 сола, а в эти выходные мы доделаем последние три сегмента. Конечным продуктом будет огромное стереоизображение с драматическим пустынным ландшафтом, с обломками рассыпающегося песчаника на переднем плане и горой Шарп возвышающейся в отдалении.

Гарниром на празднике Curiosity будет серия снимков с помощью камеры Navcam, сделанных в области горизонта в поисках пылевых дьяволов. Также запланированы тщательные исследования двух каменных целей с использованием увеличительной камеры MAHLI и рентгеновского спектрометра альфа-частиц APXS: одну назвали «Inverurie» с грубой текстурой, а другую - «Latheron» с более гладкой, слоистой текстурой. На 2602 сол, Curiosity подъедет ближе к области Western Butte. Затем на десерт мы будем использовать прибор APXS ночью, чтобы проконтролировать концентрацию аргона в атмосфере Марса. После такого излишества в 2603 сол Кьюриосити будет стоять на месте и следить за погодой с помощью инструмента REMS.

26 ноября исполняется восемь лет с момента запуска Curiosity в 2011 году. После более чем семи лет изучения Марса наш вездеход по-прежнему силен и здоров.
https://www.astronew...=20191129140220





Хаббл обнаруживает динамический галактический дуэт

Изображение

Некоторые галактики являются более близкими друзьями, чем другие. В то время как многие живут своей отдельной, одинокой жизнью, другие подходят слишком близко к соседним и еще глубже проникают в дружеские отношения.

Две галактики на этом снимке, сделанные космическим телескопом Хаббл НАСА/ЕКА, названные NGC 6285 (слева) и NGC 6286 (справа), сделали именно это! Вместе, дуэт называется Arp 293 и они взаимодействуют. Их взаимное гравитационное притяжение вытягивает из них струи газа и потоки пыли, искажая их формы, и слегка размазывая и размывая их появления на небе - для наземных наблюдателей.

Хаббл просмотрел несколько взаимодействующих пар. Они могут иметь отличительные, красивые и прямо-таки странные формы, от ноты до космического корабля, входящего в научную фантастическую червоточину, букета небесных цветов и пингвина, яростно охраняющего свое драгоценное сокровище.

Arp 293 расположен в созвездии Дракон (Dragon) и находится на расстоянии более 250 миллионов световых лет от Земли.
https://www.astronew...=20191129174953





В поисках звездных отпечатков в космосе и истории вселенной

Изображение

Звезды не светят вечно. В конце концов, даже у самых ярких звезд кончается топливо, и они разрушаются в результате мощного взрыва, называемого рождением сверхновой звезды.

Мы знаем, что взрывы сверхновых случались и в прошлом, потому что история вселенной полна эпизодов, которые рассказывают люди друг другу.

Но до сих пор было трудно сопоставить эти истории с астрономическим событием.

Обычно мы видим звезды в свете, который они излучают. Как только они взорвутся, это станет немного сложнее.

Вместо этого астрономы ищут подсказки, которые остались позади. Подобно тому, как ищут отпечатки, оставленные ногой в песке, они ищут отпечатки, которые оставляет сверхновая звезда в межзвездной среде – это тонкое распространение пыли и газа, которое заполняет пространство между звездами.

С помощью гигантского телескопа Murchison Widefield Array (MWA) в глубинке WA было обнаружено 27 самых слабых звездных отпечатков, которые мы когда-либо видели, от взрывов, которые произошли 9000 лет назад, в массивном наборе данных, который они называют блеском.

Астрофизик, а по совместительству и доктор Наташа Херли-Уокер из Университета Кертина Международного центра радиоастрономических исследований (ICRAR) создала изображения с помощью суперкомпьютерного центра Pawsey в Перте.

Есть несколько вещей, которые делают поиск звездных отпечатков немного сложным - и делают MWA идеальным инструментом для их поиска.

Первая проблема заключается в том, что мы на самом деле не ищем «вещь». Как след, мы ищем пустое место, где раньше она существовала. Сверхновая звезда поглощает всю находящуюся рядом межзвездную пыль и газ, отправляя ее в космос и оставляя за собой пустой пузырь. Это то, что ищут астрономы.

По мере того, как время проходит, пульсация становится все медленнее и слабее, и пузырь начинает наполняться пылью и газом. И если бы область вокруг сверхновой не имела большого количества пыли и газа, для начала, возможно, было бы не так сложно искать ее.

Вторая проблема заключается в том, что мы не можем видеть их невооруженным глазом, через телескоп мы их также не увидим. Хотя этот первоначальный взрыв невероятно ярок, пыль и газ, которые сметаются вместе с ним, светятся гораздо слабее. Чем больше он охлаждается и распространяется, тем труднее его обнаружить.

К счастью, MWA позволяет нам видеть ночное небо, используя радиоволны, благодаря этому мы можем наблюдать за самыми слабыми и низкоэнергетическими источниками света.

MWA решает оба этих вопроса, предоставляя астрономам целый ряд данных о небе, в котором можно найти результаты их охоты на «несуществующие» звезды.

Вот почему исторические наблюдения так полезны - они могут точно сказать вам, где и в каких местах искать.

Самое раннее наблюдение сверхновой было зафиксировано в Китае в 185 году нашей эры.
https://www.astronew...=20191129221638





Ультрафиолетовый источник рентгеновского излучения UGC 6456 ULX детально исследован

Изображение

Российские астрономы провели детальное исследование одного из источников ультрафиолетового излучения (ULX) в галактике UGC 6456. Результаты исследования, представленные в статье опубликованной 20 ноября на arXiv позволяют предположить, что этот источник, обозначенный как UGC 6456 ULX, является одним из самых ярких известных ULX в оптическом диапазоне.

ULX - это точечные источники на небе, которые настолько ярки в рентгеновских лучах, что каждый из них излучает больше излучения, чем 1 миллион солнц на всех длинах волн. Они менее ярки, чем активные галактические ядра, но более устойчивы, чем любой известный звездный процесс. Хотя были проведены многочисленные исследования ULX, основная природа этих источников до сих пор остается нерешенной.

На расстоянии около 14,8 миллионов световых лет UGC 6456 является одной из ближайших голубых компактных карликовых галактик. Она содержит UGC 6456 ULX - временный источник, недостаточно изученный, свойства которого остаются нераскрытыми.

Теперь группа астрономов во главе с Александром Винокуровым из Специальной астрофизической обсерватории в Нижнем Архызе, Россия, сообщает о новом исследовании UGC 6456 ULX, которое идентифицировало оптический аналог этого ULX и пролило больше света на параметры этого источника. Исследование основывалось главным образом на анализе архивных изображений UGC 6456 ULX, полученных с помощью рентгеновской обсерватории Чандра и космического телескопа Хаббл (HST).

«Мы представляем предварительные результаты исследования ультрафиолетового источника рентгеновского излучения UGC 6456 ULX. Чтобы идентифицировать оптический аналог UGC 6456 ULX, мы использовали архивные снимки от Chandra X-Ray Observatory и HST», - написали астрономы в статье.

Согласно исследованию, UGC 6456 ULX демонстрирует изменения светимости более чем на два порядка при пиковом значении в 17 дециллион (число с 33 нулями) эрг, в диапазоне энергий 0,3–8 кэВ (1кэВ = 1000 эВ – электронвольт). Абсолютная величина этого источника в ярком состоянии превышает - 7,6 кэВ, что делает его одним из самых ярких ULX в оптическом диапазоне на данный момент.

Исследование показало, что UGC 6456 ULX демонстрирует высокую оптическую и рентгеновскую изменчивость, однако природа такого поведения является неопределенной и требует дальнейших исследований. Астрономы отметили, что переменность этого источника имеет амплитуду, аналогичную наблюдаемой в NGC 7793 P13 - хорошо изученном ULX с нейтронной звездой.

Кроме того, в исследовании сообщается о корреляции (статистическая взаимосвязь двух или более случайных величин) между оптическими и рентгеновскими потоками в UGC 6456 ULX. Это может свидетельствовать о том, что оптическое излучение от этого источника производится путем повторной обработки рентгеновских лучей во внешних частях оптически плотного ветра. По мнению исследователей, обнаружение широких и переменных линий эмиссии водорода, а также гелия поддерживает сценарий сильного ветра, идущего от сверхкритического аккреционного диска.

"Существование такого ветра подтверждается наличием в оптических спектрах широких линий эмиссии водорода и гелия, характерных для всех спектроскопически исследованных ULXs", - заключили авторы статьи.
https://www.astronew...=20191129223820






В алжирском метеорите нашли ледяные окаменелости*


Изображение
John T. Wasson, Alan E. Rubin

Астрономы нашли в составе алжирского метеорита Acfer 094 необычные высокопористые области, которые, как считают ученые, остались после испарения из них древнего водяного льда, попавшего туда из протопланетного диска, вращавшегося вокруг Солнца. Статья опубликована в журнале Science Advances.

Считается, что в ранней Солнечной системе слипание частиц пыли и льда вело к образованию планетезималей, а последующие столкновения и слияния подобных объектов приводили к образованию планет и их спутников. Сейчас в межпланетной среде практически невозможно отыскать частицы пыли из протосолнечной туманности в своем первозданном виде, однако их можно отыскать в малых телах, таких как кометы и астероиды.

Одним из наиболее примитивных внеземных материалов считается космическая пыль, источником которой служат кометы, получившая обозначение CP-IDP (Chondritic Porous Interplanetary Dust Particle). Частицы такой пыли представляют собой высокопористые агломераты из безводных силикатов субмикронного размера, частиц железа, никеля, и их сульфидов, а также органических веществ. Предполагается, что пористая структура пылинок является результатом испарения льда, изначально присутствовавшего в комете. Еще одним наиболее распространенным кандидатом на роль стройматериала Солнечной системы считаются зерна субмикронных размеров, известные как GEMS (Glass with Embedded Metal and Sulfides), имеющие размеры в сотни нанометров, которые могли либо сконденсироваться из вещества протосолнечной туманности, либо быть остатками аморфной силикатной межзвездной пыли.

Группа исследователей во главе с Мэгуми Мацумото (Megumi Matsumoto) сообщила о результатах анализа двух образцов размером 25×25×30 микрометров, взятых из метеорита Acfer 094. Его масса 82 грамма, он был найден в Алжире в 1990 году и относится к углеродистым хондритам. Подобные объекты считаются обломками наиболее древних и примитивных астероидов и могут быть использованы как образцы для поиска в них льда или частиц пыли. Анализ состава и структуры метеорита велся при помощи методов полевой эмиссионной сканирующей электронной микроскопии, фокусируемого ионного пучка, рентгеновской нанотомографии, просвечивающей электронной микроскопии и энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии, а также наноразмерной вторичной ионной масс-спектроскопии.

Оказалось, что образцы состоят в основном из крупнозернистых хондр, включений, которые богаты кальцием и алюминием, и различных минеральных фрагментов, заключенных в мелкозернистую матрицу, которая содержит частицы аморфных и кристаллических силикатов субмикрометровых и микрометровых размеров, а также сульфидов железа и никеля.

Кроме того, были найдены несколько очень пористых областей с масштабами в десятки микрометров, которые получили обозначение UPL-области (UltraPorous Lithology), объемные плотности которых составляют от 1,6 до 1,9 грамм на кубический сантиметр, что намного меньше полученного значения объемной плотности окружающей матрицы, равной 2,4 грамм на кубический сантиметр. При этом сама матрица состоит в основном из минералов, подобных филлосиликатам, образующихся в присутствии воды.

Ученые пришли к выводу, что поры изначально были заполнены водяным льдом, попавшим туда в ходе формирования родительского тела, который в дальнейшем испарился или растаял под действием нагрева. Об этом свидетельствует и изотопный состав минералов, богатых кислородом.

Изображение
Электронные изображения пористых областей в составе метеорита Acfer 094.
Megumi Matsumoto et al./Science Advances (2019)

На основании полученных данных исследователи построили модель формирования астероида, фрагментом которого может являться метеорит Acfer 094. Предполагается, что 4,6 миллиарда лет назад частицы льда и пыли субмикрометровых размеров группировались в пористые агломераты, что привело к образованию крупной планетезимали во внешней части Солнечной системы, за снеговой линией, которая затем мигрировала ближе к Солнцу, что привело к таянию льда и образованию новых минералов во внешней части тела.

Изображение
Механизм формирования родительского тела Acfer 094.
Megumi Matsumoto et al./Science Advances (2019)

Ранее мы рассказывали о том, как астрономы нашли в кометной пыли частицы протосолнечной туманности, а в метеоритах — четыре вида сахаров.

Александр Войтюк
https://nplus1.ru/ne...ce-in-chondrite






Впервые создано вещество в самом холодном месте во Вселенной

Изображение
Изображение: Ming-Guang Hu

Ученые Гарвардского университета провели самую холодную химическую реакцию во Вселенной, получив двухатомные молекулы калия и рубидия. Об этом сообщается в пресс-релизе на сайте EurekAlert!

Исследователи с помощью ультрафиолетового лазера понизили температуру молекул калия-рубидия до 500 нанокельвинов, что соответствует нескольким миллионным долям градуса выше абсолютного нуля. Охлаждение до экстремально низких температур помогло молекулам достичь минимально возможного энергетического состояния. Низкая скорость реакции позволила специалистам запечатлеть момент химического взаимодействия между двумя молекулами калия-рубидия, когда химические связи разрушаются, чтобы сформировать новые.

Ранее исследователи из Центра холодной материи охладили вещество до миллионных долей градуса выше абсолютного нуля. Им удалось поставить рекорд по приближению молекул к минимально возможному значению температуры. Ученые заявили, что температура охлажденных таким способом молекул достигла 50-миллионной доли кельвина.
https://lenta.ru/news/2019/11/29/cold/





Впервые обнаружена галактика с тремя сверхмассивными черными дырами*

Астрономы впервые обнаружили галактику с тремя сверхмассивными черными дырами в ее центре. Это наблюдение позволяет сделать новые выводы о росте галактик и поможет объяснить, как возникают большие звездные скопления.

Изображение
В центре неправильной галактики NGC 6240 находятся три сверхмассивные черные дыры, расположенные очень близко друг к другу. © Universität Göttingen

У большинства галактик, таких как наш Млечный Путь, в их центре имеется одна сверхмассивная черная дыра. Как пишется в статье, опубликованной в журнале Nature, ученые из Университета Мэриленда обнаружили, что около 17 процентов всех галактик в своих центрах имеют по две сверхмассивные черные дыры, которые кружатся вокруг друг друга. Такое явление происходит, когда две галактики сливаются друг с другом. Но тройное присутствие центральных черных дыр до сих пор обнаруживались только в галактиках, слияние которых все еще находилось лишь на ранних стадиях.

И вот теперь ученые из Геттингенского университета впервые обнаружили трио сверхмассивных черных дыр в центре галактики NGC 6240, которая находится на расстоянии 300 миллионов световых лет от Земли. Галактика NGC 6240 представляет собой неправильное скопление звезд, слияние которого близится к завершению. Старые записи в рентгеновском и радиодиапазонах уже свидетельствовали о том, что две сверхмассивные черные дыры образуют два активных ядра галактики NGC 6240.


«Очень Большой Телескоп» (VLT) обнаружил третью черную дыру

В результате новых наблюдений с помощью спектрографов MUSE «Очень Большого Телескопа» (VLT) Европейской южной обсерватории (ESO) в пустыне Атакама на севере Чили в центре этой галактики теперь обнаружилась и третья сверхмассивная черная дыра. Оказалось, что южное ядро ​​галактики состоит не из одной, как предполагалось ранее, а из двух сверхмассивных черных дыр, которые расположены так близко друг к другу, что на предыдущих записях они были идентифицированы как одна сверхмассивная черная дыра.


Уникальная до сих пор концентрация черных дыр

Как пишется в статье, опубликованной в журнале Astronomy & Astrophysics, столь близкая концентрация трех черных дыр является беспрецедентным случаем. Все черные дыры галактики NGC 6240 расположены в пространстве, охватывающем всего в 3000 световых лет, при этом две черные дыры в южном ядре галактики разделены пространством лишь в 645 световых лет. Соавтор статьи Питер Вейльбахер из Института астрофизики им. Лейбница, объясняет, что «такая концентрация трех сверхмассивных черных дыр во вселенной никогда ранее не обнаруживалась».


Грядущее слияние вызывает гравитационные волны

Исследователи предполагают, что эти черные дыры будут продолжать двигаться навстречу друг другу в течение следующих нескольких миллионов лет. В результате этого взаимодействия гравитационных гигантов будут возникать гравитационные волны, в то время как три черные дыры продолжат свое слияние. По мнению авторов, открытие имеет большое значение для исследований, поскольку оно позволит сделать новые выводы о росте галактик и объяснить, как возникают большие скопления звезд. Пока что наука предполагает, что галактики, такие как галактика Андромеды, которая поглощала соседние галактики в две аккреционные эпохи, растут за счет захвата меньших галактик.

Но против этой теории говорит то, что в раннем космосе уже существовали гигантские галактики, которые не могли быть созданы этим чрезвычайно длительным процессом. Как объясняет Вейльбахер, «самые большие галактики с их центральными сверхмассивными черными дырами могли развиваться намного быстрее, хотя параллельно могли происходить и одновременные процессы слияния нескольких галактик». И нынешнее наблюдение галактики NGC 6240 является первым свидетельством того, что эта альтернативная гипотеза верна,
https://kosmos-x.net...2019-11-29-5861





Европа от "Галилео" в новой обработке

Изображение
Авторы и права: НАСА, Лаборатория реактивного движения – Калтех, Институт SETI, Синтия Филлипс, Марти Валенти
Перевод: Д.Ю.Цветков

Пояснение: Путешествуя по системе Юпитера в конце 1990-х, космический аппарат "Галилео" запечатлел потрясающие виды Европы и обнаружил свидетельства в пользу того, что под ее ледяной поверхностью, вероятно, находится глубокий глобальный океан. Фотографии "Галилео" были переобработаны в цифровом виде с использованием новых калибровок, чтобы максимально приблизить цвета к тому, что увидел бы человеческий глаз. Длинные искривленные разломы на поверхности Европы свидетельствуют о наличии под ней воды в жидком состоянии. Приливные деформации, которые испытывает большой спутник, обращаясь по эллиптической орбите вокруг Юпитера, выделяют энергию, необходимую для существования жидкого океана. Однако больше впечатляет вероятность того, что даже при отсутствии солнечного света эти процессы могут производить энергию для поддержания жизни внутри океана. Это делает Европу одним из лучших мест для поиска внеземной жизни. Что за жизнь могла бы существовать в глубоком темном океане под поверхностью? Например, креветки, живущие на Земле в экстремальных условиях.
http://www.astronet.ru/db/msg/1554457

#1695 alexandrion12

    Активный участник

  • Пользователи
  • PipPipPipPipPip
  • 10 119 сообщений

Отправлено 01 Декабрь 2019 - 09:01

Ученые нашли, что ускорение расширения Вселенной анизотропно

Изображение

Наблюдаемое ускорение расширения Вселенной, определяемое по изменению постоянной Хаббла, было приписано загадочной «темной материи», на которую, предположительно, приходится примерно 70 процентов Вселенной. Однако в новой работе профессор Субир Саркар (Subir Sarkar) из Центра теоретической физики им. Рудольфа Пайерлса, Оксфордский университет, Великобритания, вместе с международной командой коллег показал на примере 740 сверхновых типа Ia, что это ускорение является местным эффектом – оно проявляется вдоль направления нашего движения относительно реликтового излучения (которое демонстрирует аналогичную диполярную анизотропию). И хотя физическая причина этого ускорения остается неизвестной, она не может быть приписана темной энергии, которая вызывала бы аналогичное ускорение во всех направлениях равномерно.

Профессор Саркар объясняет: «Космологическая Стандартная модель базируется на предположении, что Вселенная изотропна для всех наблюдателей. Этот космологический принцип выводится из принципа Коперника – состоящего в том, что ни один наблюдатель не может занимать какое-то особенное положение во Вселенной. Это позволяет значительно упростить математическую конструкцию космологической модели, используя Общую теорию относительности Эйнштейна. Однако при попытке интерпретации данных на основе этого допущения мы приходим к удивительному выводу о том, что примерно 70 процентов Вселенной приходится на космологическую постоянную Эйнштейна, или «темную энергию». Некоторые ученые связывают это с квантовыми флуктуациями вакуума, однако масштаб энергии этих колебаний задается параметром H0, то есть текущей скоростью расширения Вселенной. Задаваемые таким образом энергии примерно в 10^44 раз ниже тех энергий, с которыми имеет дело Стандартная модель физики элементарных частиц – хорошо известная квантовая теория поля, которая довольно успешно описывает все известные субатомные явления. Нулевые колебания вакуума с такой гигантской плотностью энергии не позволили бы сформироваться нашей Вселенной в том виде, в каком мы ее сейчас наблюдаем. Сюда добавляется также вопрос «почему только сейчас?», то есть, почему темная энергия начала доминировать во Вселенной лишь относительно недавно? Ею можно было пренебречь в ранние эпохи существования Вселенной, а именно в то время, когда возраст нашего мира составлял примерно 400 000 лет, когда первичная плазма остыла до температуры, позволяющей формироваться атомам, и было высвобождено реликтовое излучение (поэтому реликтовое излучение не демонстрирует непосредственной чувствительности по отношению к темной энергии»).

Для проверки гипотезы темной материи профессор Саркар и его коллеги изучили набор из 740 сверхновых, входящих в каталог Joint Lightcurve Analysis (JLA), на предмет однородности ускорения расширения Вселенной. Полученные в результате статистической обработки данные представлены на графике, и они демонстрируют с уровнем статистической значимости 3,9 сигмы дипольную анизотропию ускорения, в то время как монопольное (изотропное) ускорение исключается с уровнем значимости 1,6 сигмы.

На графике: Дипольный характер параметра «распределения замедления», используемого авторами в работе, определяется величиной qd, а монопольный, соответствующий изотропному ускорению – величиной q0. Из графика видно, что поле наиболее вероятных соотношений между этими величинами (темно-красное поле) лежит в области высоких отрицательных значений qd и близких к нулю значений q0, в то время как соотношение этих величин, соответствующее Стандартной космологической модели (q0 = -0,55; qd = 0, отмечено синей звездой в левой верхней части графика), является практически невероятным, исходя из изученной выборки.

Исследование опубликовано в журнале Astronomy & Astrophysics.
https://www.astronew...=20191130110115




Астрономы составляют 3-D карту магнитного поля нашей Галактики

Изображение

Астрономы из Государственного объединения научных и прикладных исследований Австралии и Университета Кертина использовали пульсары для изучения магнитного поля Млечного пути. Работая совместно с коллегами из Европы, Канады и Южной Африки, они составили и опубликовали наиболее подробный на сегодняшний день каталог измерений магнитного поля нашей галактики в 3-D.

Магнитное поле Млечного пути в тысячи раз слабее магнитного поля Земли, однако оно имеет большое значение для отслеживания путей космических лучей, формирования звезд, а также множества других астрофизических процессов. Однако наши знания о трехмерной структуре Млечного пути до сих пор остаются весьма ограниченными.

Доктор Шарлотта Собей (Charlotte Sobey), главный автор новой научной работы, сказала: «Мы использовали пульсары, стремительно вращающиеся нейтронные звезды, для составления трехмерной карты магнитного поля нашей Галактики. Пульсары распределены по Млечному пути, и галактический материал, лежащий между этими объектами и Землей, влияет на их излучение в радиодиапазоне».

Используя крупный европейский телескоп под названием LOFAR (Low-Frequency Array), команда составила самую крупную на сегодняшний день базу данных о мощности магнитного поля и проекциях его направления на линии наблюдения пульсаров. Эти результаты были использованы для оценки убывания силы магнитного поля Галактики с удалением от плоскости ее диска.

Доктор Собей сказала: «Это указывает на то, что мы можем достичь огромного успеха при помощи радиотелескопов следующего поколения. Поскольку мы не можем наблюдать всю Галактику целиком из одного места на Земле, мы сейчас используем массив MWA (Murchison Widefield Array), расположенный в Западной Австралии, для наблюдений пульсаров в южном небе».
https://www.astronew...=20191130125315





Водоворот облаков Юпитера

Этот снимок, сделанный зондом NASA Juno, дает возможность рассмотреть облачный покров Юпитера. На узорах клубящихся облаков хорошо видны турбулентные и многослойные потоки в атмосфере огромной планеты.

Изображение
Так это выглядит визуально. © NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/Gerald Eichstadt

Газовый гигант Юпитер - не только самая большая планета в Солнечной системе. Он обладает также чрезвычайно турбулентной и сложной по строению атмосферой. Ветровые полосы газовой планеты разгоняют облака замерзшего аммиака до 550 километров в час, толкая их впереди себя. А в районе экватора невероятной силы ураганы вращаются вокруг знаменитого Большого Красного Пятна.

Какое строение имеет атмосфера Юпитера, планетологам удалось лучше исследовать в последние годы. И это благодаря тому, что космический зонд NASA Juno смог приблизиться к Юпитеру настолько близко, как никакой другой предыдущий зонд. На своих эксцентричных орбитах он пролетает над облачным покровом на расстоянии менее 5000 километров, предоставляя ученым-планетологам уникальную возможность понять природу атмосферы Юпитера. Их данные показали, например, что турбулентные ураганы проникают вглубь газовой планеты на расстояние да 30 000 километров.

Этот снимок был сделан в мае 2019 года на 20-м близком пролете Juno вблизи Юпитера и впоследствии обработан для улучшения цветопередачи. Он показывает облачный покров планеты с расстояния 9700 километров. На изображении хорошо видны переменчивая структура и высота облаков: белые области в правой половине снимка отображают особенно высокие облачные образования, которые выступают за пределы окружающего облачного покрова.
https://kosmos-x.net...2019-11-29-5863





Обнаружен легендарный "звездный труп"?

Что за объект оставил после себя знаменитую сверхновую 1987 года? Долгое время это оставалось для астрономов неразрешимой загадкой. И только теперь исследователи смогли, наконец, найти реликт этого взрыва.

Изображение
SN1987A в Большом Магеллановом Облаке. © ESO / CC BY 4.0 CC BY

1987 год стал для астрономов особым: 24 февраля в Большом Магеллановом Облаке, галактике-спутнике нашего Млечного Пути, внезапно появилось яркое пятно. Как оказалось, это была вспышка сверхновой - взрыв коллапсирующей гигантской звезды.

Хотя астрономы без устали продолжали изучать разлетающееся и расширяющееся поле обломков, им не представлялось возможности отследить сам реликт, то есть остаток источника взрыва. По мнению большинства астрофизиков, это должна была быть нейтронная звезда - всего лишь 20-километровый в диаметре объект, в котором вещество сжимается до невообразимой степени.

И вот теперь с помощью субмиллиметровой обсерватории ALMA астрофизики смогли наконец-то отыскать знаменитый «звездный труп»: вблизи центра остатков сверхновой имеется пыль, которая несколько теплее, чем остальное его окружение, сообщает группа исследователей из Филфордского университета Кардиффа в научном издании Astrophysical Journal. И вполне вероятно, что именно здесь и скрывается столь долгоискомая нейтронная звезда.

Именно она может быть источником того излучения, которое и нагреве окружающую среду и, соответственно, пыль в прилегающем пространстве. В некоторых более старых остатках сверхновых, обнаруженных астрономами в космосе, такое излучение расчистило путь наружу, по которому газ и пыль уносятся далеко в космос.

Но станут ли остатки SN1987A таким плерионом, то есть туманностью ветров пульсара, астрономы ответить пока что не могут. Ведь возможны и другие сценарии. Например, гигантская звезда, коллапс которой и вызвал взрыв, могла оставить после себя не нейтронную звезду, а черную дыру.
https://kosmos-x.net...2019-11-29-5864





Количество пользователей, читающих эту тему: 2

0 пользователей, 2 гостей, 0 анонимных


  • Google