Перейти к содержимому


Астроновости

космос и немного физики

Сообщений в теме: 1877

#1816 alexandrion12

    Активный участник

  • Пользователи
  • PipPipPipPipPip
  • 10 643 сообщений

Отправлено 01 Апрель 2020 - 07:48

Наблюдения далекого квазара PSO J006.1240+39.2219 при помощи обсерватории Subaru

Изображение

Используя космический телескоп Subaru («Субару»), астрономы провели спектроскопические наблюдения квазара под названием PSO J006.1240+39.2219, имеющего высокое красное смещение. Результаты этого исследования помогают глубже понять природу этого объекта.

Квазары, или квазизвездные радиоисточники, представляют собой экстремально яркие активные ядра галактик, содержащие сверхмассивные центральные черные дыры (СМЧД) с аккреционными дисками. Их красные смещения измеряются по наиболее ярким спектральным линиям, которые выделяют при наблюдениях в оптическом и УФ диапазонах. Все наблюдаемые спектры квазаров характеризуются красными смещениями от 0,056 до 7,54.

Астрономов особенно интересуют новые квазары, имеющие высокие значения красного смещения, поскольку они являются наиболее яркими и далекими компактными объектами в наблюдаемой части Вселенной. Спектры таких квазаров могут служить для оценки массы СМЧД и наложения дополнительных ограничений на процессы эволюции квазаров. Поэтому квазары, имеющие высокое красное смещение, являются мощным инструментом для изучения ранней Вселенной.

Команда астрономов под руководством Тинг-Йи Лу (Ting-Yi Lu) из Национального университета Синь Хуа, Тайвань, в новой работе изучила квазар с высоким красным смещением (6,62), известный как PSO J006.1240+39.2219, при помощи космической обсерватории Subaru. Изучение этого квазара помогло подтвердить датировку окончания периода истории Вселенной, называемого реионизацией, пояснили авторы работы.

Исследование появилось на сервере предварительных научных публикаций arxiv.org.
https://www.astronew...=20200330205428






Как облака на экзопланете затеняют ее поверхность?

Изображение

В 2021 году космический телескоп следующего поколения Джеймс Вебб (JWST) отправится в космос. После запуска эта флагманская миссия начнется там, где остановились другие космические телескопы, такие как Хаббл, Кеплер и Спитцер. Это означает, что в дополнение к исследованию некоторых из самых больших космических загадок, он также будет искать потенциально обитаемые экзопланеты и пытаться охарактеризовать их атмосферу.

Это часть того, что отличает JWST от его предшественников. Благодаря высокой чувствительности и возможностям инфракрасной визуализации, он сможет собирать данные об атмосферах экзопланет, как никогда раньше. Однако, как недавно показали исследования, поддерживаемые НАСА, планеты с плотной атмосферой могут также иметь обширный облачный покров, что может осложнить попытки собрать некоторые из наиболее важных данных.

В течение многих лет астрономы использовали транзитную фотометрию (метод транзита), чтобы обнаружить экзопланеты, отслеживая отдаленные звезды на предмет падения яркости. Этот метод также оказался полезным при определении состава атмосферы некоторых планет. Когда эти тела проходят перед своими звездами, свет проходит через атмосферу планеты, спектры которой затем анализируются, чтобы увидеть, какие химические элементы присутствуют.

До сих пор этот метод был полезен при наблюдении массивных планет (газовых гигантов и «супер-юпитеров»), которые вращаются вокруг своих солнц на больших расстояниях. Тем не менее, наблюдение небольших каменистых планет (т.е. планет, подобных Земле), которые вращаются ближе к своим солнцам и помещают их в зону обитания звезды, выходит за рамки возможностей космических телескопов.

По этой причине астрономическое сообщество с нетерпением ждет телескопов следующего поколения, таких как JWST. Исследуя спектры света, проходящего через атмосферу каменистой планеты (метод, известный как просвечивающая спектроскопия), ученые смогут найти контрольные индикаторы кислорода, газа, углекислого газа, метана и других признаков, связанных с жизнью («биосигнатуры»).

Еще один важный элемент жизни, поскольку мы знаем, что это вода, поэтому сигнатуры водяного пара в атмосфере планеты являются основной целью будущих исследований. Но в новом исследовании, проведенном Таддеусом Комачеком, научным сотрудником Департамента геофизических наук в Университете Чикаго, возможно, что любая планета с обильной поверхностной водой также будет иметь много облаков (частиц конденсирующегося льда) в ее атмосфере.

Ради этого исследования Комачек и его коллеги исследовали, будут ли эти облака мешать попыткам обнаружить водяной пар в атмосфере наземных экзопланет. Из-за количества скалистых экзопланет, которые были обнаружены в обитаемых зонах звезд M-типа ( красный карлик ) в последние годы, например, Proxima b, соседние красные карлики будут в центре внимания будущих исследований.

Как пояснил Комак, планеты с приливной привязкой, которые вращаются вокруг звезд красных карликов, хорошо подходят для исследований, связанных с трансмиссионной спектроскопией, и по ряду причин:

«Транзитные планеты, вращающиеся вокруг звезд красного карлика, являются более благоприятными целями, чем те, которые вращаются вокруг подобных солнцу звезд, потому что отношение размера планеты к размеру звезды больше.

Как узнать про атмосферу экзопланеты
https://www.youtube....h?v=z6iKc3J0VsA

«Другая причина, по которой планеты, вращающиеся вокруг звезд красных карликов, более благоприятны для наблюдения, заключается в том, что «обитаемая зона» или место где мы ожидаем, что на поверхности планеты будет жидкая вода, гораздо ближе к звезде… Из-за этого на близких орбитах обитаемые скалистые планеты, вращающиеся вокруг красных карликов, будут проходить через них транзитом гораздо чаще, что позволяет наблюдателям многократно повторять наблюдения».

Имея это в виду, Комачек и его команда использовали две модели совместно для генерации синтетических спектров пропускания планет находящихся вокруг звезд М-типа. Первым был ExoCAM, разработанный доктором Эриком Вольфом из Колорадской лаборатории физики атмосферы и космоса (LASP), модель системы Земля-сообщество (CESM), используемая для моделирования климата Земли, которая была адаптирована для изучения атмосфер экзопланет.

Используя модель ExoCAM, они моделировали климат скалистых планет, вращающихся вокруг красных карликов. Во-вторых, они использовали Генератор Планетного Спектра, разработанный Центром космических полетов имени Годдарда НАСА для моделирования спектра, который телескоп JWST будет обнаруживать на их моделируемой планете. Как объяснил Комачек: «Эти расчеты ExoCAM вычислили трехмерные распределения температуры, соотношения водяного пара и частиц жидкости и облаков ледяной воды. Мы обнаружили, что планеты, вращающиеся вокруг красных карликов, намного облачнее Земли. В дневное время климат похож на тропики Земли, поэтому водяной пар легко поднимается, где он может конденсироваться и образовывать облака, которые покрывают большую часть дневной области планеты. Посмотрев, как размер сигнала изменяется с длиной волны, мы смогли определить характеристики водяного пара и сравнить их с уровнем неопределенности».

Между этими двумя моделями команда смогла моделировать планеты с облачным покровом и без него, и то, что JWST сможет обнаружить в результате. В первом случае они обнаружили, что водяной пар в атмосфере экзопланеты почти наверняка будет обнаружен. Они также обнаружили, что это может быть сделано для экзопланет размером с Землю всего за 10 транзитов или меньше.

«Когда мы включили эффекты облаков, количество транзитов, которые телескоп JWST должен был наблюдать, чтобы обнаружить водяной пар, увеличилось в 10-100 раз», - сказал Комачек. «Существует естественное ограничение на количество транзитов, которые JWST может наблюдать для данной планеты, потому что телескоп JWST имеет установленное время жизни миссии - в пять лет, а наблюдение может осуществляться только тогда, когда планета проходит между нами и ее звездой».

Они также обнаружили, что влияние облачного покрова было особенно сильным на медленно вращающиеся планеты вокруг красных карликов. По сути, планеты, у которых периоды обращения более 12 дней, будут более интенсивно образовывать облака на своих дневных сторонах. «Мы обнаружили, что для планет, вращающихся вокруг такой звезды, как TRAPPIST-1 (самая благоприятная из известных целей), JWST не сможет пронаблюдать достаточное количество транзитов для обнаружения водяного пара», - сказал Комачек.

Сравниваем Hubble и James Webb (Hubblecast 126)
https://www.youtube....h?v=3A4bHs5Zt5o

Эти результаты похожи на то, что отметили и другие исследователи, добавил он. В прошлом году исследование, проведенное учеными из центра Годдарда НАСА, показало, как облачный покров сделает водяной пар необнаружимым в атмосферах планет TRAPPIST-1. Ранее в этом месяце другое исследование НАСА, поддержанное Годдардом, показало, что облака снизят амплитуду водяного пара до такой степени, что JWST устранит их как фоновый шум.

Но прежде чем думать, что это все плохие новости, в этом исследовании представлены некоторые предложения по преодолению этих ограничений. Например если миссия JWST будет продлена, у ученых было больше времени для сбора данных. НАСА уже надеется запустить космический телескоп в течение 10 лет, поэтому продление миссии уже возможно.

В то же время, пониженный порог отношения сигнал/шум для обнаружения может позволить выделить больше сигналов из спектров (хотя это также будет означать больше ложных срабатываний). Кроме того, Комачек и его коллеги отмечают: «Поскольку водяные пары в основном задерживаются ниже уровня водяных облаков, сильное облачное покрытие на планетах, вращающихся вокруг красных карликов, делает его невероятным сложность в обнаружении водных объектов. Важно, что ожидается, что телескоп JWST все еще сможет обнаруживать присутствие ключевых атмосферных составляющих, таких как углекислый газ и метан, только в дюжине транзитов или около того».

Еще раз, эти результаты подтверждаются предыдущими исследованиями. В прошлом году исследование, проведенное в Университете Вашингтона, изучило обнаружение и характеристики планет TRAPPIST-1 и обнаружило, что облака вряд ли окажут существенное влияние на обнаружение кислорода и озона - двух ключевых биосигнатур, которые связаны с присутствием жизни.

В действительности телескоп JWST может испытывать трудности только с обнаружением водяного пара в атмосферах экзопланет, по крайней мере там, где речь идет о плотном облачном покрове. У JWST не должно быть проблем с обнаружением других биосигнатур. От Webb, самого мощного и совершенного космического телескопа НАСА на сегодняшний день, ожидаются большие успехи, и все это начнется в следующем году.
https://www.astronew...=20200331135937





Моделирование лишило земное ядро половины углерода

Изображение
Rebecca A. Fischer / PNAS, 2020

Углерода в ядре Земли в два раза меньше, чем считалось ранее — такие данные получили геофизики с помощью модели образования Земли из углистых хондритов. Для этого они проанализировали распределение углерода между металлической и силикатной фазами, которые составляют ядро и мантию, соответственно, при условиях формирования земного ядра. Статья опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Углерод играет значительную роль в геодинамических процессах, в том числе влияет на динамику мантии и плавление магмы. Для того, чтобы понять, из каких блоков образовалась наша планета и как работали процессы доставки и потери углерода после ее образования, ученые моделируют содержание углерода в Земле и процессы его перераспределения между основными компонентами магмы: металлической и силикатной. Ядро состоит из металлической фазы, в которой в основном представлены железо, никель и их оксиды, а в мантии расположены силикатные фазы, которые представляют собой силикаты этих металлов с примесями — часто для оценки состава мантии используют минерал оливин.

Земное ядро на 10 процентов менее плотное, чем чисто металлическое при тех же условиях. К этому моменту непонятно, какой из легких элементов (кремний, кислород, сера, водород или углерод) вносит самый большой вклад в понижение плотности. Их наличие важно для понижения температуры плавления железа и образования конвекционных потоков во внешней части ядра, которые влияют на генерацию магнитного поля Земли.

Ученые предполагают, что именно углерод вносит большой вклад в свойства ядра из-за своей сидерофильности — сродству к металлическим фазам. Углерод в изобилии находится в углистых хондритах, что позволяет представить их, как строительные блоки зарождающейся Земли. Наличие углерода в ядре в качестве основного легкого элемента соответствует экспериментальным сейсмическим свойствам внутреннего ядра.

Изображение
Электронная фотография частицы с расслоившимися фазами. Углерод расположен в основном в металлической фазе
Rebecca A. Fischer / PNAS, 2020


Изображение
Коэффициенты распределения углерода между фазами из этой работы (полные фигуры) и из предыдущих работ (полые фигуры)
Rebecca A. Fischer / PNAS, 2020

Ребекка Фишер (Rebecca Fischer) из Гарвардского университета со своими коллегами рассмотрела распределение углерода между металлической фазой магмы и силикатной в условиях образования Земного ядра. Они смешали порошки оливина, железа, никеля и графита и нагрели лазером в алмазной наковальне, чтобы достигнуть давления 37-59 гигапаскаль (~365-582 тысяч атмосфер) и температуры 4200-5200 кельвин. При подобных условиях углерод проявляет менее сидерофильные свойства, то есть распределение углерода между фазами металлов и силикатов стало отличаться не в 10000 раз, а в 100. Ученые дополнили свои данные предыдущими работами, в которых были более низкие температуры и давления, и вычислили параметры эмпирической зависимости коэффициента распределения от температуры, давления, степени полимеризации силиката и содержания серы и кислорода.

Геофизики смоделировали образование Земли аккрецией 50 малых тел с составом огнеупорных хондритов CI. Ключевыми параметрами модели были распределения железа, кремния, кислорода, никеля, серы и углерода. В каждый момент времени равновесие углерода между металлической фазой и силикатной достигалось при 65 процентах давления на границе ядра и мантии, температуре плавления породы перидотита и при котором летучесть кислорода изменилась линейно от 1,5 до 3. Такое поведение летучести кислорода объясняется двумя факторами: аккрецией более окисленного материала с внешнего диска в конце планетной аккреции и восстановление оксида кремния железом, которое протекает при повышенной температуре и давлении. Эти условия модели позволили ученым оценить состав примесей ядра: 7.8 процентов кремния, 5.2 процентов никеля, 1.2 процента кислорода, 0.9 процента серы и 0.09 — 0.2 процента углерода. Это позволило геофизикам опровергнуть большой вклад углерода в понижение плотности ядра. Сейсмические свойства ядра удалось объяснить большим содержанием кремния и кислорода, которые оба при повышении температуры и давления становятся более сидерофильными.

И хотя содержание углерода в Земном ядре оказалось меньше предыдущих оценок, это количество все равно составляет от 78 до 89 процентов всего углерода на Земле. Но авторы признают, что оценка грубая и содержание углерода в ядре может быть еще меньше.

Соотношение между летучими элементами — распространенная техника установления исходных источников образования Земли, но обогащенность ядра летучими компонентами слабо изучена при больших давлениях и температурах для всех элементов, кроме серы. Авторы сопоставили концентрации углерода и серы и пришли к выводу, что процесс образования ядра отделяет серу от углерода. Содержание серы и углерода больше всего соответствует хондритам CO, CV и EL. Таким образом, ученые подтвердили модели, в которых углистые хондритоподобные предшественники вносят существенный вклад в летучие компоненты Земли.

Процессы в ядре Земли активно изучаются многими научными группами. Полгода назад ученые выяснили, что оксид железа (II) в силикатных минералах мантии диспропорционирует на высший оксид и металлическое железо, что позволяет кислороду и воде выйти из ядра наружу. А два года назад химики показали, что при условиях земного ядра может образовываться экзотическое стабильное соединение гелия и оксида железа (IV). О других интересных возможностях высоких давлений рассказывается в нашем материале «Путешествие к центру Земли».

Артем Моськин
https://nplus1.ru/ne.../31/deep-carbon





Космос: живем ли мы в пузыре?*

Космическая пустота... Находится ли наш Млечный Путь в огромном пузыре с вдвое меньшим количеством звезд, газов и галактик, чем в остальной части космоса? Если это так, то это может решить одну из великих загадок астрономии. И это потому, что такое истончение нашего космического окружения сможет объяснить, почему измерения космического расширения достигают очень разных значений в зависимости от метода, пишет один исследователь.

Изображение
Насколько репрезентативна космическая среда Млечного Пути? Может ли она искажать измерения космического расширения? © LuCaAr/ iStock

Вселенная расширяется с момента Большого взрыва - с тех пор галактики, газовые облака и звезды стремительно расходятся. Потенциальная движущая сила этого космического расширения - загадочная темная энергия, своего рода аналог гравитации. А скорость расширения может быть определена с использованием постоянной Хаббла.


Необъяснимые расхождения

Но именно в этом и заключается проблема: до сих пор астрономы определяют совершенно разные значения постоянной Хаббла. Данные в форме космического фонового излучения из первых дней существования вселенной позволяют определить постоянную Хаббла в примерно 67 километров в секунду на мегапарсек. Но измерения, использующие сверхновые, гравитационные линзы и переменные звезды, так называемые цефеиды, дают значения постоянной Хаббла в диапазоне от 72 до 74 - и, следовательно, расширение происходит гораздо быстрее.

И чем больше измерений проводят астрономы, тем больше это расхождение подтверждается. «В последние годы эти оба значения становятся все более и более точными, и, тем не менее, они явно различаются», - объясняет Лукас Ломбрайзер из Женевского университета. Это не только поднимает вопрос о том, не затаилась ли где-то фундаментальная ошибка, но и ставит под вопрос общие космологические модели. Ибо модели предполагают, что расширение в раннем космосе не должно существенно отличаться от сегодняшнего.

Изображение
Галактики и другие космические структуры в радиусе около 200 миллионов световых лет вокруг Млечного Пути. © Richard Powell / atlasoftheuniverse.com, CC-by-sa 2.5

Но как объяснить эти расхождения? Некоторые исследователи предполагают, что за этими отклонениями может стоять новая физика - процессы, выходящие за рамки нашей нынешней стандартной модели. Например, эффект темной энергии может оказаться менее постоянным, чем считалось ранее.


Локальная вселенная более пуста, чем остальные ее части?

Ломбрайзер предлагает совершенно новое объяснение. Он провел исследование, могут ли эти расхождения объяснить флуктуации плотности вещества в космосе. Ведь до сих пор астрономы предполагали при калибровка своих «линеек» для определения расстояния до цефеид и других объектов, что плотность вещества повсюду в космосе примерно одинакова - по крайней мере, если охватывать большие участки пространства. И это также подтверждается измерениями космического фонового излучения.

Но в меньших масштабах вполне вероятны и порожние участки. Спектроскопическое картирование движений галактик несколько лет назад обнаружило доказательство того, что наш Млечный Путь располагается в локальной пустоте - области размером около миллиарда световых лет с плотностью материала ниже средней. И именно этим Ломбрайзер пытается объяснить странные отклонения постоянной Хаббла.


Размером в 250 миллионов световых лет

Согласно расчетам астронома, «пустой» пузырь должен иметь размер около 250 миллионов световых лет и плотность вещества в нем должна быть в два раза меньше плотности остального космоса. Этого было бы достаточно, чтобы исказить измерения расстояний до цефеид и сверхновых. Ведь эталонные объекты для этих измерений находятся в локальной вселенной и, следовательно, в середине этой разреженной области.

«Вероятность такого колебания материи в этом масштабе составляет от 1: 5 до 1:20», - пишет Ломбрайзер. - «Это означает, что это не что иное, как теоретический воздушный затвор - во вселенной есть целый ряд областей, подобных нашей». И если включить этот локальный пузырь в калибровку космической «линейки», то это может помочь устранить расхождения в значениях константы Хаббла. Потому что тогда можно будет даже и в измерениях на основе цефеид или сверхновых прийти к таким же значениям, как и на основе космического микроволнового фона.


Надежда на ELT

Идея пузыря как фактора помех не нова - ученые и раньше постулировали это как возможное объяснение странных значений расширения вселенной. Однако до сих пор нет четких доказательств того, что расхождения в постоянной Хаббла действительно связаны с таким локальным эффектом. Поэтому астрономы надеются получить больше информации от будущих телескопов, таких как Extremely Large Telescope (ELT) в чилийской пустыне Атакама. Этот телескоп с 2024 года впервые позволит напрямую измерять космическое расширение в реальном времени.

Но до тех пор загадка постоянной Хаббла и космического расширения, вероятно, так и останется нерешенной.
https://kosmos-x.net...2020-03-31-6001






Центр Галактики: от радиоизлучения до рентгеновских лучей

Изображение
Авторы и права: Рентгеновские лучи: НАСА, Рентгеновская обсерватория Чандра, Университет Массачусетса, Д.Ванг и др.; Радиоизлучение: Национальный исследовательский фонд, Радиоастрономическая обсерватория Южной Африки, радиотелескоп MeerKAT
Перевод: Д.Ю.Цветков

Пояснение: Какое излучение приходит из центра нашей Галактики? Эта загадочная область, удаленная от нас на 26 тысяч световых лет и расположенная в созвездии Стрельца, светится во всех видах электромагнитного излучения, которые мы можем зарегистрировать. На этой картинке рентгеновские лучи с высокой энергией, которые может обнаружить Рентгеновская обсерватория Чандра, показаны зеленым и синим цветами, а радиоизлучение с низкой энергией, зарегистрированное наземным радиотелескопом MeerKAT Радиоастрономической обсерватории Южной Африки изображено красным цветом. Правее разноцветной центральной области находится Стрелец А (Sag A) – мощный радиоисточник, совпадающий с Sag A* – сверхмассивной черной дырой в центре Галактики. Горячий газ вокруг Sag A и несколько параллельных радиоволокон, известных как Дуга, видны левее центра картинки. По всему изображению разбросаны многочисленные одиночные радиоволокна. Вокруг Sag A обращается множество звезд, а также многочисленные маленькие черные дыры и плотные ядра звезд, известные как нейтронные звезды и белые карлики. Изображение сверхмассивной черной дыры в центре Млечного Пути в настоящее время получает Телескоп горизонта событий.
http://www.astronet.ru/db/msg/1637608





Марс мог получить свои запасы воды благодаря как минимум двум протопланетным телам

Ученые проанализировали изотопный состав образцов метеоритов, которые содержат природные материалы из марсианской коры, — Northwest Africa 7034 и ALF 84001.

Изображение
Вода на Марсе в представлении художника / © Business Insider

Начиная с марсианской миссии NASA «Маринер-9» в 1970-х и по сей день ученые получают множество свидетельств того, что на Красной планете когда-то могли быть водоемы — озера, реки и даже океаны. Однако как они зародились, какими были и почему сегодня Марс представляет собой большую пустыню — на эти темы астрономы продолжают размышлять и высказывать свои предположения. Исключением не стала и новая работа планетологов из США и Великобритании, которая опубликована в журнале Nature Geosience.

«Многие ученые пытались выяснить историю происхождения воды на Марсе. Как долго она находилась в коре Марса? Откуда взялась вода в породах этой планеты? Что может рассказать нам вода о том, как сформировался и эволюционировал Марс? Все эти вопросы остаются без ответа», — заявляет глава исследования Джессика Барнс из Аризонского университета.

Основой работы стали образцы древних марсианских метеоритов Northwest Africa 7034 и ALF 84001, а точнее — их изотопные соотношения. В результате их анализа выяснилось, что Красная планета могла получить запасы воды по крайней мере от двух разных протопланетных тел и в разное время — по подсчетам ученых, порядка 3,9 и 1,5 миллиарда лет назад.

Как оказалось, доли изотопов водорода в двух этих метеоритах были идентичны. Изучив минеральный состав небесных тел, исследователи установили, что он включает в себя два типа вулканических горных пород — обогащенных и обедненных шерготтитов (богаты магнием и железом, содержат различные размеры кристаллов и минералы).

Авторы работы объясняют, что первый тип пород скорее напоминает небесные тела с дальних окраин нашей системы, содержащих много дейтерия (один из двух стабильных изотопов водорода, ядро которого состоит из протона и нейтрона). Второй же вид минералов по соотношению долей изотопов водорода в запасенной в них воде был больше похож на земные породы. Помимо этого, данные, ранее полученные от аппарата Curiosity, который запустили к Красной планете в 2011 году, показали, что изотопное соотношение протия (самый легкий изотоп водорода) и дейтерия в метеоритах было постоянным в течение четырех миллиардов лет.

Таким образом, подытоживают планетологи, можно сделать вывод, что кора Красной планеты и ее мантия сформировались не из одного источника горных пород: предположительно, два небесных тела столкнулись друг с другом или с прародителем Марса на заре жизни Солнечной системы. Вода на Красное планете, соответственно, появилась тоже от разных источников — как минимум двух.

«В прошлом мы считали, что недра Марса были очень однородны и похожи по своему составу на земные. Поэтому все различия в долях изотопов в метеоритах списывались или на загрязнение при замерах, или на накопление молекул из атмосферы Земли, после того как метеорит упал на ее поверхность. <…> Наличие сразу двух источников воды, скрытой в недрах Марса, многое говорит о том, какие объекты находились во внутренней части Солнечной системы и участвовали в формировании ее планет. Это открытие также важно для того, чтобы понимать, могла ли жизнь существовать на Марсе», — добавляет Барнс.
https://naked-scienc...planetnym-telam






Астрономы научились предсказывать выбросы черных дыр за пределы галактики

Новая компьютерная модель позволяет анализировать гравитационные волны от двойных черных дыр, описывая дальнейшую судьбу черной дыры, образовавшейся в результате их слияния.

Изображение
©ESA

Закон сохранения импульса равно действует и на стрелка, который разрядил винтовку, ощутив сильную отдачу в плечо, и на громадные черные дыры. Сближаясь друг с другом по все сужающейся спирали, они движутся быстрее, пока не сольются в катастрофическом процессе, разбрасывая в стороны гравитационные волны.

Образовавшаяся дыра получает мощный импульс, который способен выбросить ее прочь из «материнской» галактики. Скорость таких объектов может достигать нескольких тысяч километров в секунду, превышая вторую космическую скорость для практически любых возможных галактик.

Вижай Варма (Vijay Varma) и его коллеги научились анализировать гравитационный сигнал от сливающихся черных дыр и вычислять скорость «убегания» получившейся дыры, предсказывая, покинет ли она свою галактику или удержится в ней. Статья ученых из Калифорнийского и Массачусетского технологических институтов опубликована в журнале Physical Review Letters.

Black Hole Merger and Kick
https://youtu.be/yX4roAKPyQs
Моделирование слияния черных дыр массами 35 и 25 масс Солнца, завершающегося выбросом образовавшейся черной дыры / ©Vijay Varma, Caltech

Слияние черных дыр — один из наиболее мощных процессов во Вселенной. Сближаясь все теснее и вращаясь все сильнее, они теряют энергию, испуская достаточно сильные гравитационные волны, чтобы мы могли их зарегистрировать с помощью наземных детекторов, таких как LIGO или VIRGO.

Как правило, подобные двойные системы несимметричны в силу разницы в массе между черными дырами. Поэтому и создаваемые их движением гравитационные волны несимметричны, унося с собой часть импульса системы. Анализ этих данных и позволяет предсказать итоговое движение массивной черной дыры, образовавшейся в результате слияния.
https://naked-scienc...edely-galaktiki







У земных и лунных пород значения изотопного показателя кислорода различаются

Изображение
Рис. 1. Образец 15535 — кусок базальта, привезенный экспедицией «Аполлон-15», который исследовался в обсуждаемой работе. Справа — фото небольшого лунного валуна, от которого были отколоты этот и еще один образец. Фото с сайта lpi.usra.edu

Согласно самой популярной гипотезе, Луна сформировалась примерно 4,5 млрд лет назад после столкновения Земли с гипотетической малой планетой Тейей. В результате столкновения часть земной материи и остатки Тейи остались на околоземной орбите и постепенно слипались в Луну, при этом разогреваясь и переплавляясь. Из этой гипотезы следует, что в составе лунных пород должны проявляться следы Тейи — так, ожидалось, что иным будет соотношение изотопов кислорода, индивидуальное для каждого независимо сформировавшегося космического тела. Но анализ лунных пород, доставленных на Землю в ходе миссий программы «Аполлон», показал, по изотопному составу кислорода они идентичны земным породам. Это противоречие до недавних пор было главной проблемой импактной гипотезы формирования Луны. Исследование различных типов лунных горных пород с использованием современного высокоточного оборудования, проведенное командой ученых из Университета Нью-Мексико, показало, что на самом деле их изотопные соотношения сходны с земными лишь при усреднении и что для разных типов пород изотопные значения отличаются. Эти различия возникли из-за смешения с силикатным газом, обогащенным 16О, возникшим при столкновении. Полученные в этой работе изотопные соотношения для лунных пород позволяют корректнее оценить их исходные значения для Тейи, а также устраняют противоречие в наиболее общепринятой модели образования спутника Земли.

Изотопами называют атомы одного и того же элемента, обладающие одинаковой структурой электронных оболочек, но разными массами ядер из-за того, что в них разное число нейтронов. У кислорода три стабильных изотопа — 16О (самый распростаненный, его доля составляет 99,757%), 17О (0,038%) и 18О (0,205%). Напомним, что верхний индекс означает массовое число ядра — сумму протонов и нейтронов.

Изотопный анализ активно используется в астрономии, помогая выяснять историю происхождения небесных тел. Например, Земля и Луна обладают почти абсолютно одинаковыми соотношениями изотопов кислорода, что сразу намекает на тесную связь историй их формирования. Считается, что Луна образовалась при столкновении Земли и малой планеты Тейи около 4,5 млрд лет тому назад. Эту гипотезу называют импактной (от англ. impact — столкновение). В настоящее время она принимается большинством ученых как основная.

Эта гипотеза получила серьезные аргументы в свою пользу после возвращения американских и советских лунных миссий в 1970-х годах, так как позволяла объяснить почти все геохимические особенности лунных пород. Во-первых, в исследованиях тех лет было обнаружено сходство соотношений изотопов кислорода в лунных и земных породах, — в рамках импактной гипотезы оно объяснялось участием земного материала в формировании Луны. Во-вторых, в лунных породах по сравнению с земными было зафиксировано меньшее содержание железа и легкоплавких элементов и, наоборот, повышенное содержание элементов с высокими температурами плавления и некогерентных элементов (элементов, остающихся в расплаве, а не входящих в кристаллизующиеся породообразующие минералы). Меньшие содержания железа объясняли уже сформировавшимся ядром Земли, недостаток легкоплавких элементов — потерями при столкновении, относительное обогащение тугоплавкими — потерей легкоплавких, а обогащение некогерентными элементами — большим количеством обогащенного ими поверхностного (корового) материала Земли, выбитого при ударе и вошедшего в состав Луны.

После столкновения оставшиеся на околоземной орбите обломки Тейи и фрагменты Земли начали слипаться в более крупные образования под действием взаимного притяжения — пока не собрались в частично расплавленную прото-Луну. На этой стадии, называемой в планетологии фазой магматического океана, началось выделение геологических оболочек планеты (стратификация). Сначала из тяжелых элементов (Fe–Ni) сформировалось ядро. Попутно началась кристаллизация оливинов и пироксенов мантии, а немного позже — образование первичной анортозитовой коры (подробнее про строение Луны, лунную кору и мантию см. в новости На поверхности Луны обнаружен материал ее мантии, «Элементы», 13.06.2019). После завершения формирования коры и мантии и более позднего базальтового вулканизма, приведшего к образованию лунных морей, Луна приняла хорошо знакомый нам вид.

Ранние результаты численного моделирования также поддерживали импактную гипотезу, показав, что она хорошо объясняет суммарный угловой момент системы «Земля — Луна» и в ее рамках могло образоваться необходимое количество обедненного железом материала. Однако в наиболее вероятном варианте развития событий, согласно этой гипотезе, для формирования Луны требуется 70–90% вещества Тейи (R. Canup, E. Asphaug, 2001. Origin of the Moon in a giant impact near the end of the Earth’s formation). А из этого вытекает главная проблема импактной гипотезы: изотопные соотношения кислорода в лунных и земных породах слишком уж похожи. Чтобы это сходство внятно объяснить, требуется предполагать, что процесс формирования Луны обладал неординарными особенностями (также об этой проблеме читайте в новости Луна могла сформироваться из выплеснувшейся на орбиту земной магмы, «Элементы», 16.05.2019). Самое простое предположение — формирование Земли и Тейи примерно на одинаковом расстоянии от Солнца (A. Mastrobuono-Battisti et al., 2015. A primordial origin for the compositional similarity between the Earth and the Moon). Этот сценарий, хоть и возможен теоретически, считается маловероятным. Альтернатива ему — переуравновешивание изотопов, то есть обмен изотопами до достижения одинаковых соотношений. Оно могло происходить при взаимодействии материала, из которого формировалась Луна, с газовой фазой (K. Pahlevan, D. Stevenson, 2007. Equilibration in the afermath of the lunar-forming giant impact) или стать результатом очень крупного столкновения (R. Canup, 2012. Forming a Moon with an earth-like composition via a giant impact).

Конечно же, наряду с пересмотром нюансов импактной гипотезы формирования Луны параллельно шла ревизия старых и накопление новых результатов изотопных анализов кислорода из лунных пород (которые и вызвали противоречие). Недавно в журнале Nature Geoscience вышла статья американских геофизиков под руководством известного геохимика Захари Шарпа (Zachary Sharp) из Университета Нью-Мексико с описанием нового исследования лунных пород. Ученые пользовались новейшим оборудованием, которое позволяет очень точно измерять изотопные отношения.

Отдельные значения содержания того или иного изотопа не несут никакой очевидной информации, поэтому обычно в геохимии используются функции этих значений. Для изотопов кислорода применяются две такие функции — δ17О и δ18О, показывающие отклонение величин 17O/16O и 18O/16O в изучаемом образце от стандарта, за который принято значение этих же величин в VSMOW (Vienna Standard Mean Ocean Water) — специальным образом очищенной от примесей океанической воде. Оба показателя выражаются в промилле.

Различные физические и химические процессы, такие как кристаллизация минералов или фазовые переходы, ведут к изменению соотношений изотопов — фракционированию (см. Isotope fractionation). При этом происходит перераспределение изотопов между взаимодействующими средами. Чаще всего причиной является разница в массе изотопов. Например, при испарении более легкие изотопы с большей вероятностью попадают в газовую фазу, а более тяжелые — остаются в жидкой. Такой процесс называется масс-зависимым фракционированием. Механизмы масс-независимого фракционирования (mass-independent fractionation) таже известны, но гораздо более редки. Превращения одних изотопов в другие при фракционировании, естественно, не происходит — это возможно лишь в ядерных реакциях.

Масс-зависимое фракционирование изотопов кислорода — обычный процесс, происходящий при образовании планет. На диаграмме δ17О/δ18О анализы горных пород для каждого автономно образовавшегося небесного тела ложатся на линию с определенным наклоном и положением (рис. 2). Наклон линии определяется процессами обмена изотопами кислорода между разделяющимися оболочками формирующейся планеты, а положение — с исходным составом материала, из которого планета образовалась. Для Земли, например, угловой коэффициент соответствующей линии равен 0,528 (это так называемая TFL, Terrestrial Fractionation Line, — линия масс-зависимого фракционирования). Полученные в старых исследованиях усредненные значения для разных лунных образцов также лежат на этой линии, но с несколько большим разбросом (U. Wiechert et al., 2001. Oxygen isotopes and the Moon-forming giant impact). Также из рис. 2 можно заметить, что у линий, построенных для марсианский пород и для метеоритов, отколовшихся от астероида Веста, наклон почти такой же, как и у «земной» линии, что подтверждает универсальность законов масс-независимого фракционирования.

Изображение
Рис. 2. Линия масс-зависимого фракционирования Земли (TFL). Кружочками отмечены изотопные соотношения для лунных пород (в масштабе графика разброс относительно TFL не виден), четырехугольниками — для марсианских пород, треугольниками — для метеоритов с астероида (4) Веста (HED — говардиты, эвкриты, диогениты). График из статьи U. Wiechert et al., 2001. Oxygen isotopes and the Moon-forming giant impact

Для удобного описания небольших отклонений изотопных соотношений кислорода от этой линии (изучению таких отклонений и посвящена обсуждаемая работа американских геохимиков) используется модифицированный показатель Δ17O = δ17O − 0,528·δ18O. В обсуждаемой статье авторы, для удобства, использовали линеаризованные виды функций δ17О, δ18О и Δ17O, которые они обозначали δ'17О, δ'18О и Δ'17O (см. раздел «Методы» обсуждаемой статьи).

Исследования с использованием более современных масс-спектрометров, в которых пересматривались значения изотопных показателей кислорода в лунных образцах, появились в середине 2010-х годов. Разные научные группы сходились во мнении, что лунные значения Δ'17O несколько больше земных, однако публиковали разные предположения о масштабах отклонения этой цифры от нуля (нулевое значение соответствовало бы тому, что значение изотопного показателя равно земному), лежащие в диапазоне от 0,001 до 0,012 промилле (см., например, D. Herwartz et al., 2014. Identification of the giant impactor Teia in lunar rocks).

Изучив различные типы лунных горных пород из коллекции, собранной миссией «Аполлон», Шарп с коллегами пришли к выводу, что предыдущий подход к анализу был не совсем корректен. По их мнению, сравнивать надо не только земные и лунные образцы, но и разные типы лунных пород между собой. Эта идея позволяет выявить верные значения соотношений изотопов кислорода не только для Луны, но и для Тейи и, возможно, разрешить главное противоречие импактной гипотезы.

Соотношения изотопов кислорода измерялись в двадцати трех лунных образцах, включающих базальты лунных морей с высоким и низким содержанием титана, анортозиты лунных материков, нориты и вулканические стекла, а также отдельные зерна минералов из них. Для сравнения также был произведен анализ двадцати двух образцов земных мантийных горных пород, принятых за среднее для силикатной части Земли, то есть без учета ядра (модель Bulk Silicate Earth, BSE). Получившееся среднее значение Δ'17O для Луны составило −0,056 ± 0,010‰, что полностью согласуется с предыдущими работами, а для Земли получилось −0,060 ± 0,004‰ (рис. 3).

Изображение
Рис. 3. Полученные соотношения изотопов кислорода для земных и лунных образцов. Черными квадратами отмечены лунные образцы, черной линией показано среднее значение (−0,056 ± 0,010‰), красными кружочками — земные образцы, красной линией — среднее значение для них (−0,060 ± 0,004‰). График из обсуждаемой статьи в Nature Geoscience

Отличие практически незначительное, однако стоит обратить внимание на значительно больший разброс лунных значений (1σ = 0,0103‰) по сравнению с земными (1σ = 0,0037‰). Это и наводит на мысль о необходимости рассмотрения пород по отдельности, согласно их происхождению и виду.

Если сгруппировать все изотопные показатели по типам пород (рис. 4), то их различия между собой становятся очевидны. Авторы статьи предлагают считать получившуюся градацию соотношений изотопов кислорода результатом смешения двух изотопных резервуаров — двух больших скоплений вещества с различными соотношениями изотопов. Один из них — глубинное лунное вещество, наиболее близкое по изотопному составу к Тейе, а второй — обогащенный легкими изотопами силикатный газ, образовавшийся в результате столкновения.

Изображение
Рис. 4. Значения Δ'17O для различных типов пород. Красный — породы мантии Земли, зеленый — лунное вулканическое стекло с низким содержанием титана (VLT = Very Low Ti, очень низкий уровень титана), оранжевый — базальты с высоким содержанием титана, желтый — базальты с низким содержанием титана, синий — породы лунной коры. График из обсуждаемой статьи в Nature Geoscience

Относительная обедненность силикатного газа изотопом 17О, согласно существующим экспериментальным данным, стала результатом масс-независимого фракционирования этого изотопа при конденсации SiO2 в присутствии водорода (S. Chakraborty et al., 2013. Mass-independent oxygen isotopic partitioning during gas-phase SiO2 formation). Изотоп 17О преимущественно входил в состав конденсирующегося оксида, из-за чего в остаточном газе его становилось меньше и значение Δ'17O снижалось. Этот конденсат замешивался в лунный магматический океан, покрывавший всю планету, однако не оказывал особенного влияния, к примеру, на состав лунной мантии (ее тогда еще просто не было), влияя лишь на изотопные соотношения Луны в целом.

Авторы статьи полагают, что после начала стратификации магматического океана оставшийся газ с низкими значениями Δ'17O начал смешиваться с его верхней частью, меняя изотопные соотношения в ней. В пользу этого говорит и динамическое моделирование конвекции в лунном магматическом океане, показывающее, что сценарии, в которых вязкая холодная приповерхностная часть с низким Δ'17O почти не перемешивается с более горячими глубинными слоями вполне возможны (F. Spera. 1992. Lunar magma transport phenomena). Именно поэтому ранние образцы лунной коры (обозначены синим на рис. 4), наиболее показательными из которых являются анортозиты, образовавшиеся за счет всплывания кристаллов плагиоклаза в магматическом океане, имеют самые низкие значения Δ'17O. А вулканические породы, такие как низкотитанистые базальты и вулканические стекла (обозначены оранжевым и зеленым на рис. 4), образовавшиеся из мантийных расплавов, наоборот, почти не взаимодействовали с этим газом и сохранили значения, близкие к исходным изотопным соотношениям Тейи.

Изотопные различия между высокотитанистыми и низкотитанистыми базальтами также объясняются механизмами их образования в ходе остывания Луны. При кристаллизации лунного магматического океана тяжелые минералы, такие как оливин и пироксен, тонули и образовывали кумулаты различного локального состава, плавление которых в дальнейшем питало лунный базальтовый магматизм (C. Shearer et al., 2006. Termal and magmatic evolution of the Moon). В образовании этих базальтов участвовали как минимум два различных изотопных источника. Первым являлись глубинные кумулаты, не испытавшие воздействия газового облака, а вторым — «загрязненные» приповерхностные кумулаты (рис. 5). Если первые состояли преимущественно из пироксена и оливина, отражая начальные стадии застывания магматического океана, то вторые, возникшие на самых последних этапах, имели более сложный состав, включающий титанистый пироксен и ильменит (FeTiO3). Эти поздние породы были более тяжелыми, чем нижележащие.

Изображение
Рис. 5. Распределение базальтов и вулканических стекол, а также минералов из них, в зависимости от изотопного показателя кислорода и содержания оксида титана. Положение меток отражает различную степень смешения между собственно лунным (красный) и легким газовым компонентами до значений идентичных средним для силикатной части Земли (BSE). Зеленые квадратики — вулканическое стекло с низким содержанием титана, оранжевые значки — высокотитанистые базальты, желтые — низкотитанистые базальты. График из обсуждаемой статьи в Nature Geoscience

Такая ситуация гравитационно неустойчива и приводила к тому, что породы с высоким содержанием титана тонули. Их смешение с нижележащими оливин-пироксеновыми кумулатами приводило к частичному плавлению, при этом возникающие магмы различались по степени смешения материала из глубинных и поверхностных источников. Этот процесс, как полагают ученые, привел к появлению высокотитанистых базальтов или даже всего спектра базальтов лунных морей (S. Zhong et al., 2000. A dynamic origin for the global asymmetry of lunar mare basalts). Таким образом, вторым механизмом, ответственным одновременно за возникновение лунных вариаций и TiO2, и Δ'17O в базальтах, предлагается считать гибридизацию магм. При подъеме через материал коры они могли также частично поглощать и перерабатывать его, что приводило к дальнейшему снижению Δ'17O.

Ученые смогли установить и возможные исходные значения изотопных соотношений для Тейи. В зависимости от количества ее материала, вошедшего в состав Луны (по разным моделям это от 70 до 90%,) получаются значения от −0,028‰ до −0,035 ‰, а как нижняя оценка дается значение −0,038‰ (рис. 6).

Изображение
Рис. 6. Значение изотопного показателя кислорода в различных моделях столкновения прото-Земли и Тейи. Разными типами линий показаны три вероятных сценария, различающиеся массами обоих тел. По горизонтальной оси отложена доля вещества в составе Луны. График из дополнительных материалов к обсуждаемой статье в Nature Geoscience

Исходя из этих данных и из разумного предположения, что чем дальше от Солнца, тем выше Δ'17O, получается, что Тейя сформировалась на гораздо более удаленной орбите, чем Земля. Полученный авторами статьи результат избавляет от необходимости переуравновешивать изотопный состав Луны каким-то экзотическим способом или как-то объяснять одинаковые значения изотопных показателей кислорода для Земли и Тейи и дает возможность строить более реалистичные и точные модели различных лунных процессов. Обсуждаемая работа предлагает весьма элегантное решение главной проблемы импактной гипотезы формирования Луны и, возможно, закрывает дискуссию о способе образования спутника нашей планеты, переводя ее в область уточнения деталей столкновения.

Источник: Erick J. Cano, Zachary D. Sharp & Charles K. Shearer. Distinct oxygen isotope compositions of the Earth and Moon // Nature Geoscience. 2020. DOI: 10.1038/s41561-020-0550-0.

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

#1817 alexandrion12

    Активный участник

  • Пользователи
  • PipPipPipPipPip
  • 10 643 сообщений

Отправлено 02 Апрель 2020 - 08:14

Концентрации сернистых соединений в межзвездной среде получили новое объяснение

Изображение

Группа исследователей под руководством профессора Юаня Кай Юна (Yuan Kaijun) из Даляньского института химической физики Китайской академии наук обнаружила новый, фотохимический механизм, объясняющий концентрации сернистых соединений (по отношению SH(X)/H2S) в веществе межзвездного пространства.

Сероводород H2S образуется как основной продукт при взаимодействии атомов серы с ледяной поверхностью частиц вещества межзвездного пространства, поскольку этот лед содержит большое количество подвижного водорода.

Ранние исследования, включающие измерения количеств радикалов SH в веществе межзвездного пространства, которые были проведены при помощи инструмента GREAT самолетной ИК-обсерватории SOFIA, показали, что отношение SH/H2S составляет примерно 13 процентов, что существенно ниже цифры, предсказываемой наиболее популярными современными астрохимическими моделями.

В настоящем исследовании показано, что лишь 26 процентов событий фотовозбуждения атомов приводят к формированию продуктов с общей формулой SH(X). Эти выводы основаны на изучении зависимостей длин волн от квантового выхода фотохимических реакций при формировании продуктов SH(X) и анализе радиационного поля межзвездного пространства.

Эти результаты демонстрируют, что диссоциация с образованием трех частиц неизбежно снижает число радикалов SH(X). Полученные в результате данного исследования выводы следует включить в соответствующие астрохимические модели, отметили авторы.

Работа увидела свет в журнале Nature Communications.
https://www.astronew...=20200331195506





«Поедающий электроны» неон вызывает коллапс звезды

Изображение

Международная команда исследователей обнаружила, что неон, находящийся внутри массивных звезд определенного типа, может поглощать электроны в ядре – в ходе процесса, называемого электронным захватом – в результате чего звезда коллапсирует в нейтронную звезду и взрывается как сверхновая.

Исследователи изучали последние этапы жизненного цикла звезд массой от 8 до 10 масс Солнца. Этот диапазон масс имеет важное значение, поскольку он включает границу между звездами, достаточно массивными, чтобы взорваться как сверхновые и сформировать нейтронную звезду, и менее массивными, оставляющими за собой белый карлик и не взрывающимися в конце жизненного цикла.

Ядро звезд массой от 8 до 10 масс Солнца состоит из кислорода, магния и неона. Такое ядро богато вырожденными электронами, формирующими плотный газ, препятствующий гравитационному коллапсу ядра. Когда плотность ядра достигает достаточно высокого значения, электроны поглощаются магнием и неоном, которые также входят в состав вещества ядра. Предыдущие исследования показали, что магний и неон могут начать поглощать электроны при достижении ядром предела Чандрасекара в ходе процесса, называемого электронным захватом, однако ученые не могли прийти к единому мнению относительно того, может ли электронный захват стать причиной формирования нейтронной звезды. В новом исследовании команда астрономов из нескольких различных научных учреждений изучила эволюцию звезды массой 8,4 массы Солнца, чтобы найти ответ на этот вопрос.

В этой работе авторы смоделировали при помощи численных методов эволюцию ядра звезды, в котором давление вырожденных электронов является единственным препятствием, сдерживающим гравитационный коллапс тела. При поглощении электронов ядрами магния и неона происходит неминуемый коллапс.

Электронный захват также сопровождается выделением тепла. Когда плотность ядра достигает отметки в 10^10 г/см3, кислород в ядре начинает превращаться в результате термоядерного горения в элементы группы железа (в частности, в железо и никель).Затем захват электронов облегчается за счет свободных протонов и ядер атомов подгруппы железа, а плотность становится настолько высокой, что ядро коллапсирует без термоядерного взрыва.

Эти новые значения скоростей электронного захвата указывают на то, что горение кислорода происходит с небольшим смещением от центра звезды. Тем не менее, в результате коллапса формируется нейтронная звезда и происходит вспышка сверхновой, называемая сверхновой с электронным захватом, отмечают авторы.

Исследование опубликовано в журнале Astrophysical Journal; главный автор Шуай Чжа (Shuai Zha).
https://www.astronew...=20200331220724






Звездные скопления показывают людоедское прошлое Млечного Пути

Изображение

Недавнее исследование Дункана Форбса показало, что наша родная галактика, Млечный Путь, была каннибалом в свои ранние годы, проглотив пять меньших галактик.

Астрофизик Дункан Форбс из Университета Суинберн в Австралии использовал улики из прошлых событий, чтобы восстановить историю нашего космического соседства. В этом случае он использовал шаровые скопления - группы древних звезд - вращающиеся вокруг Млечного Пути, чтобы показать историю людоедства нашей галактики.

Недавнее исследование Форбса (для которого он был единственным автором) изучало такие свойства, как возраст кластеров, из чего они сделаны, их вращение (или угловой момент) и сколько энергии они расходуют на своих орбитах. Возраст и химический состав этих звезд давно известны, но их вращение и затраченная энергия сузились совсем недавно благодаря наблюдениям с европейского спутника Gaia, который отслеживает положение и яркость миллиарда звезд.

Эти ключи, собранные в модель, показывают картину того, какие кластеры изначально «принадлежали» Млечному Пути и откуда произошли какие-либо выбросы. В то время как вселенная выглядит как статичная вещь, глядя на ночное небо, астрономы могут видеть большие сдвиги и изменения на протяжении миллионов и миллиардов лет.

Галактики могут сталкиваться или поглощать меньшие галактики, и Форбс видел достаточно свидетельств того, что этот космический каннибализм происходит в нашей галактике.

«Мне удалось идентифицировать отдельные шаровые скопления, которые не сформировались в Млечном Пути, а скорее образовывались в карликовых галактиках, которые позже были приобретены Млечным путем», - сказал Форбс в электронном письме. Примерно половина из 200 шаровых скоплений, изученных в этом исследовании, со временем поглотилась Млечным путем.

Форбс пришел к выводу, что шаровые скопления произошли от пяти спутниковых галактик, поглощенных давно, за 5-11 миллиардов лет до сегодняшнего дня. (Для сравнения, Вселенной около 13,8 миллиардов лет.) Каждое отдельное аккреционное событие заняло бы по несколько миллионов лет, что достаточно долго по сравнению с продолжительностью жизни человека, но мало по сравнению с историей Вселенной.

В то время как Форбс не задумывался над тем, что он планирует изучать дальше, он намекнул, что Андромеда может быть интересной целью для исследователей, стремящихся использовать подобный подход. «В нем около 500 шаровых скоплений, и поэтому было бы интересно сравнить его с историей образования Млечного Пути», - сказал он.

Исследование было опубликовано в конце января в Ежемесячных уведомлениях Королевского астрономического общества.
https://www.astronew...=20200401175725





Метеориты выдали несколько изолированных резервуаров воды в мантии Марса*

Изображение

Формирование Марса и его геологическая эволюция вовсе не сопровождались активным перемешиванием мантии, как предполагалось ранее, поскольку в ней выделяются несколько обособленных резервуаров воды. К такому выводу пришли ученые, проанализировав изотопный состав водорода в марсианских метеоритах. Статья опубликована в Nature Geoscience.

Марс, как и Земля, состоит из ядра, мантии, коры и атмосферы. Эти планеты формировались примерно в одно время, проходя через стадии аккреции вещества, его дифференциации на разные структурные компоненты и дальнейшей термохимической эволюции. Считается, что после аккреции поверхность планет какое-то время была покрыта сплошным океаном магмы, в котором в результате постоянной бомбардировки крупными телами вещество активно перемешивалось, после чего произошло формирование коры, мантии и ядра. Как изначально была распределена вода в структурных компонентах Марса, каким был ее изотопный состав, можно понять, анализируя марсианские метеориты, данные астрономических наблюдений и марсианских миссий — от орбитальных станций до посадочных модулей и марсоходов.

Информация, полученная из всех этих источников, говорит нам, что на Марсе есть как минимум два резервуара воды, отличающихся по изотопному составу. Резервуар в данном случае подразумевает не водоем, а вообще воду, которая содержится в некой среде. Первый из них сосредоточен в атмосфере и полярных шапках планеты, второй, предположительно, относится к первичной марсианской мантии. Отношение дейтерия — тяжелого изотопа водорода — и обычного водорода (D/H) в этих двух резервуарах отличается примерно в пять раз: от 9,3×10-4 до 1,99 ×10-4. Дейтерия в атмосфере при этом больше, поскольку легкие изотопы водорода быстро улетучиваются.

Анализ изотопного состава водорода в марсианских метеоритах и в породах на поверхности Марса показывает различные соотношения D/H, которые лежат между этими двумя крайностями. До сих пор этот разброс объясняли взаимным смешиванием либо земным загрязнением. Однако при этом нет однозначного доказательства того, что на Марсе когда-то имела место такая же тектоника плит, как на Земле, а в ее отсутствие кора выступает как физико-химический барьер между атмосферой и мантией. Поэтому непонятно, было ли когда-то в истории Марса активное перемешивание пород.

Джессика Барнс (Jessica Barnes) и ее коллеги из Великобритании и Германии исследовали при помощи вторично-ионной масс-спектрометрии образцы двух марсианских метеоритов — Allan Hills (ALH) 84001 и Northwest Africa (NWA) 7034, которые, предположительно, испытали воздействие жидких и газообразных компонентов коры Марса — первый 3,9 миллиарда лет назад, второй — 1,5 миллиарда лет назад. Единственным общим для этих образцов минералом, который содержит воду, был апатит. Его анализ показал, что в пределах погрешностей изотопное отношение было одинаковым в обоих метеоритах — между 3,12 × 10-4 и 4,67 ×10-4. Дейтерия в древней марсианской коре было меньше, чем в современной атмосфере планеты, и при этом изотопный состав водорода в ней оставался стабильным как минимум на протяжении 2,4 миллиарда лет, которые разделяют два метеорита.

Эти данные сравнили с изотопным составом водорода в других марсианских метеоритах — шерготтитах, или базальтовых метеоритах, которые, как считается, представляют собой результаты частичного плавления мантии. При этом уже было известно, что марсианские базальты происходят из по крайней мере двух геохимически различных областей мантии и делятся на обедненные и обогащенные.

Исследования показали, что содержание воды и соотношение D/H в изотопном составе водорода в обогащенных шерготтитах выше, чем в обедненных (36–72 миллионных долей воды и D/H (8,03 ± 0,52) × 10-4. против 14-23 миллионных долей воды и D/H 1,99 ± 0,02 × 10-4.), что противоречит гипотезе об единственном источнике воды в мантии.

Изображение
Содержание водорода в мантии, коре и атмосфере современного Марса
Jessica J. Barnes et al. / Nature

Существование различных по изотопному составу водорода резервуаров в марсианской мантии говорит о том, что изотопный состав водорода в коре Марса происходит из как минимум двух мантийных резервуаров. Не исключен и третий компонент, определяемый первичными атмосферой и гидросферой в первые 660 миллионов лет истории Марса.

Тем не менее, процесс плавления под давлением не объясняет четких различий в изотопном составе водорода у обедненных и обогащенных источников. А значит, эти особенности — наследство первичных «строительных блоков», из которых сформировался Марс, что указывает на то, что мантия планеты была слабо перемешана на раннем этапе ее эволюции.

Авторы статьи отмечают, что для того, чтобы понять, почему после стадии глобального океана магмы на Марсе изотопное соотношение в мантии не выровнялось, нужны дополнительные исследования, однако очевидно, что любая новая модель формирования планеты должна будет учитывать сохранение в мантии двух резервуаров водорода, различных по изотопному составу.

Наличие и распределение воды на Марсе играет важную роль в понимании его геологической эволюции и возможной обитаемости. Считается, что на древнем Марсе было достаточно водорода для жизни примитивных микроорганизмов. А изучение следов водных потоков на поверхности помогает строить модели эволюции климата на планете.

Евгения Скареднева
https://nplus1.ru/ne...4/01/early-mars





Физики нашли новый способ навязать бозонам фермионное поведение

Изображение

Американские физики экспериментально подтвердили процесс динамической фермионизации одномерного бозонного газа. Заставив решетку ультахолодных бозонов расширяться в одном направлении, ученые пронаблюдали изменение импульсного распределения от бозонного вида к фермионному. Результаты исследования опубликованы в журнале Science.

Все частицы можно разделить на два лагеря: бозоны и фермионы. Критерий такого деления — значение спина, квантового числа, характеризующего собственный момент импульса частицы. Если спин вашей частицы определяется целым числом — перед вами бозон, а если полуцелым — фермион. В подавляющем большинстве случаев бозоны и фермионы ведут себя прямо противоположным образом. Подчиняясь принципу Паули, два и более тождественных фермиона не могут одновременно находиться в одном и том же квантовом состоянии. Для описания большого количества тождественных фермионов применяют статистику Ферми—Дирака. Бозоны, в отличие от фермионов, подчиняются статистике Бозе—Эйнштейна, которая допускает нахождение неограниченного количества тождественных частиц в одном квантовом состоянии. При низких температурах газ бозонов становится конденсатом Бозе—Эйнштейна, а фермионный газ — ферми-жидкостью.

В 2004 году физики показали, что если с помощью оптических ловушек заставить холодные бозоны двигаться только вдоль одной линии, они будут обладать свойствами фермионов. Законы физики все еще не запрещают бозонам находиться в одном квантовом состоянии, однако взаимодействия между ними делают этот процесс энергетически невыгодным. В итоге бозоны занимают разные квантовые состояния, а одномерное пространственное распределение бозонов выглядит как распределение невзаимодействующих фермионов, такой процесс физики называют фермионизацией. Работа 2004 года ограничена изучением фермионизации в равновесном состоянии.

Группа ученых под руководством Джошуа Уилсона (Joshua M. Wilson) из Университета штата Пенсильвания изучила процесс динамической фермионизации бозонного газа из охлажденных атомов рубидия. Ее еще в 2005 году теоретически предсказал один из авторов исследования, Маркос Ригол (Marcos Rigol). Он показал, что расширение решетки бозонов в одном направлении формирует распределение по скоростям, аналогичное фермионному. Для подтверждения гипотезы Ригола, ученые сформировали массив ультрахолодных атомов рубидия с помощью оптической решетки, получив одномерные цепочки атомов с пренебрежимо малым туннелированием между ними. В таком равновесном состоянии волновая функция бозонов с точностью до постоянных повторяет фермионную волновую функцию. Энергия и пространственное распределение двух газов также аналогичны. А вот распределение скоростей остается различным.

При отключении одной из составляющих оптической ловушки, бозоны начинают одномерное расширение. При помощи метода пролета (TOF) физики получили импульсное распределение бозонов, которое согласно теоретическим предсказаниям плавно переходит в фермионное.

Изображение
(А) Нормированное экспериментальное TOF распределение для ряда отсчетов времени. (B) Теоретическое TOF распределение
Wilson et al./ Science, 2020


Изображение
Импульсное распределение после 15 мс после отключения части оптической ловушки. Эксперимент (красная линия), теория (пунктирная черная), газ Тонкса-Жирардо (оранжевая), газ невзаимодействующих фермионов (зеленая)
Wilson et al./ Science, 2020

Ученые уверены: понимание процессов, происходящих в одномерных газах поможет установить универсальные принципы динамических квантовых систем. «Теперь у нас есть доступ к таким экспериментальным возможностям, что если бы вы спросили любого теоретика, работающего в этой области десять лет назад "увидим ли мы это при нашей жизни?", они бы ответил: "ни за что"», — говорит Маркос Ригол.

Более подробно прочитать о квантовых газах при низких температурах вы можете здесь.

Олег Макаров
https://nplus1.ru/ne.../fermionization






«Хаббл» помог найти неуловимую черную дыру промежуточной массы

Изображение
D. Lin / University of New Hampshire

Астрономы при помощи трех космических телескопов нашли один из лучших кандидатов в черные дыры промежуточной массы на сегодняшний день. Обнаружить объект удалось во время события приливного разрушения небольшой звезды, которое привело к вспышке рентгеновского излучения, сообщается на сайте космического телескопа «Хаббл».

Существуют убедительные доказательства как существования черных дыр звездных масс (до десяти масс Солнца), образующихся при смерти массивных звезд, так и сверхмассивных черных дыр (от 106 до 1010 масс Солнца), располагающихся в центрах многих массивных галактик. Не так давно было предсказано существование промежуточных черных дыр, масса которых лежит в диапазоне от 10 до 105 масс Солнца, однако обнаружить их крайне трудно, хотя поиски ведутся уже долгое время. Кандидаты в такие объекты обнаруживались в карликовых галактиках, шаровых скоплениях, гипермощных рентгеновских источниках, однако подтвердить наличие в них черных дыр сложно из-за отсутствия общепринятого достоверного метода для определения их массы.

Группа астрономов во главе с Даченгом Лином (Dacheng Lin) опубликовала результаты анализа данных наблюдений космических телескопов «Хаббл», «Чандра» и XMM-Newton за рентгеновским источником 3XMM J215022.4−055108, который находится в массивном звездном скоплении на окраине крупной линзовидной галактики Gal1, расстояние до нее оценивается в 247 мегапарсек. Источник был замечен в 2006 году из-за всплеска мягкого рентгеновского излучения, который продолжался около десяти лет.

Это явление можно объяснить приливным разрушением звезды черной дырой промежуточной массы, однако также рассматривалась версия остывающей нейтронной звезды, расположенной во Млечном Пути. Благодаря «Хабблу» удалось исключить эту версию, 3XMM J215022.4−055108 действительно находится в звездном скоплении, которое может быть ядром разрушенной карликовой галактики. Таким образом, полученные данные указывают на то, что черная дыра с массой 5×104 масс Солнца разорвала звезду главной последовательности с массой 0,33 массы Солнца и радиусом 0,41 радиуса Солнца, после чего вокруг черной дыры образовался аккреционный диск из вещества разрушенной звезды. Это открытие позволяет астрономам подтвердить тот факт, что 3XMM J215022.4−055108 является одним из лучших кандидатов в черные дыры промежуточной массы на сегодняшний день.

О том, что такое черные дыры промежуточной массы и почему их так сложно найти можно узнать из нашего материала «Охота уже начата».

Александр Войтюк
https://nplus1.ru/ne.../01/hubble-imbh





Астрономы показали удивительное изображение спиральной галактики

Астрономы поделились удивительным изображением спиральной галактики NGC 4651, полученным с помощью космического телескопа «Хаббл».

Василий Васильев

Изображение
ESA/Hubble & NASA, D. Leonard

Специалисты миссии «Хаббла» опубликовали новый снимок, полученный с помощью космического телескопа. На изображении — галактика NGC 4651.

NGC 4651 относится к спиральным галактикам. Она находится в созвездии Волосы Вероники, на расстоянии от 35 до 72 миллионов световых лет (точно расстояние пока не определено). Как отмечают астрономы, в прошлом NGC 4651 поглотила другую галактику, меньших размеров, которая составляет крупную красивую спираль, заметную у нее на снимке.

Недавно мы писали о другой спиральной галактике, заснятой «Хабблом», — NGC 4618, которая находится от нас примерно в 21 млн световых лет и имеет лишь один рукав.
https://www.popmech....lnoy-galaktiki/






«Спектр-РГ»/еРОЗИТА: есть рентгеновская карта половины неба!

В работе астрофизиков России и Германии, работающих сейчас на удалении от своих рабочих мест, знаменательное событие: построены рентгеновские карты половины неба по данным телескопов АРТ-ХС и еРОЗИТА на борту орбитальной астрофизической обсерватории «Спектр-РГ».

Полная площадь небесной сферы составляет 41 тысячу 253 квадратных градуса. К вечеру 29 марта 2020 года телескоп СРГ/еРОЗИТА построил рентгеновскую карту, охватывающую 20 тысяч 637 квадратных градусов. На карте четверти неба, за обработку и анализ которой отвечают российские астрофизики, уже задетектировано более 125 тысяч рентгеновских источников. Среди них — десятки тысяч ядер активных галактик и квазаров, излучение которых связано с аккрецией (падением) вещества на сверхмассивные черные дыры и несколько тысяч массивных скоплений галактик, заполненных в основном загадочным темным веществом. Абсолютное большинство этих объектов находится на космологических расстояниях от нас, превышающих миллиарды световых лет.

Изображение
Карта четверти всего неба, полученная российским консорциумом СРГ/еРОЗИТА 29 марта 2020 г. (с) СРГ/еРОЗИТА/ИКИ

«Поразительно, сколько информации содержит эта карта! — рассказывает научный руководитель миссии академик Рашид Алиевич Сюняев. — Мы видим на ней десятки тысяч звезд с активными коронами, намного более яркими в рентгене, чем солнечная, остатки вспышек сверхновых, пульсары, аккрецирующие белые карлики и многие другие типы галактических источников рентгеновского излучения. Многие из этих объектов наблюдаются впервые. К сожалению, мы физически не можем отобразить на карте положение и яркость всех обнаруженных источников — их слишком много, и они сливаются для зрителя. Нужно помещение громадного размера, чтобы мы могли поместить туда столь подробную карту. Но их яркость и положение на небе измерены с хорошей точностью. Например, положение большинства обнаруженных рентгеновских источников на небе известно теперь с точностью лучше десяти угловых секунд. Это позволяет нам отождествить часть открываемых объектов с источниками, которые уже были известны в оптическом или инфракрасном диапазонах спектра».

На полученной карте этой четверти неба обращает на себя внимание Северный Полярный Шпур — ярчайшая и самая протяженная в мягких рентгеновских лучах область нашей Галактики. Природа этого объекта остается все еще нерешенной проблемой, хотя обсуждается несколько гипотез.

Также на полученной карте неба хорошо видна темная полоса, протянувшаяся вдоль и немного выше плоскости нашей Галактики, где поверхностная яркость рентгеновского излучения меньше, чем в других частях карты. Это связано с поглощением мягких рентгеновских лучей газом и пылью в этой части нашей Галактики.

Телескопы обсерватории СРГ сканируют небо вдоль большого круга на небесной сфере, плоскость которого поворачивается примерно в соответствии с движением Земли вокруг Солнца. Все сканы пересекаются в полюсах эклиптики (плоскость Солнечной системы), где рентгеновская карта неба имеет наибольшую чувствительность. Плотность объектов, детектируемых телескопом СРГ/еРОЗИТА в этих зонах, достигает 350 источников на квадратный градус.

Сканирование неба телескопами орбитальной обсерватории «Спектр-РГ» продолжается. Предприятия ГК «Роскосмос» ведут управление спутником, антенны дальней космической связи ежедневно осуществляют прием научных данных и посылают команды на спутник и научные приборы, находящиеся на расстоянии в полтора миллиона км от Земли (в четыре раза дальше Луны). Ученые ИКИ РАН в удаленном режиме ведут обработку научных данных на мощных компьютерах в центре данных проекта. Карту на противоположной четверти неба строят ученые германского Института внеземной физики Общества имени Макса Планка (Max Planck Institut fuer Extraterrestrische Physik, MPE). Вместе две эти «четвертинки» и составляют половину всего неба.

Планируется, что первая наша рентгеновская карта всего неба будет получена «Спектром-РГ» к концу июня этого года.

Цитата

Космический аппарат «Спектр-РГ», разработанный в АО «НПО Лавочкина» (входит в Госкорпорацию «Роскосмос»), был запущен 13 июля 2019 г. с космодрома Байконур. Он создан с участием Германии в рамках Федеральной космической программы России по заказу Российской академии наук. Обсерватория оснащена двумя уникальными рентгеновскими зеркальными телескопами: ART-XC (ИКИ РАН, Россия) и eROSITA (MPE, Германия), работающими по принципу рентгеновской оптики косого падения. Телескопы установлены на космической платформе «Навигатор» (НПО Лавочкина, Россия), адаптированной под задачи проекта. Основная цель миссии — построение карты всего неба в мягком (0.3-8 кэВ) и жестком (4-20 кэВ) диапазонах рентгеновского спектра с беспрецедентной чувствительностью. Обсерватория должна проработать в космосе не менее 6,5 лет.

Научный руководитель миссии: академик Рашид Алиевич Сюняев;

Научный руководитель по телескопу ART-XC (Россия): доктор физ.-мат. наук Михаил Николаевич Павлинский;

Научный руководитель по телескопу eROSITA (Германия): доктор Петер Предель.

Источник - Пресс-центр ИКИ РАН
https://scientificru...a-poloviny-neba






Путешествие внутрь черной дыры: мысленный эксперимент

Помните, в повести братьев Стругацких «Жук в муравейнике» упоминается о полете уникального звездолета «Тьма» внутрь черной дыры ЕН 200056… Если когда-нибудь человечество дорастет до попытки осуществить такой эксперимент, каковы будут его результаты?

Изображение

Алексей Левин

Предположим, что дыра, в которую нужно проникнуть, статична и потому не закручивает окружающее пространство (Стругацкие не упоминают, обладала ли дыра вращательным моментом). В этом случае границей дыры (она же горизонт событий) служит правильная сфера. Космический корабль после вхождения в эту сферу обречен на падение в центр дыры, и никакие маневры не в состоянии это предотвратить. Неподвижные объекты внутри такой дыры существовать не могут, а малейшее движение неотвратимо повлечет к ее центру, к точке сингулярности, вблизи которой сила тяготения стремится к бесконечности. Пространство внутри дыры ведет себя подобно времени — обратные движения там невозможны (это правило распространяется не только на материальные тела, но и на кванты света). Прыгать в такую дыру нет смысла, поскольку звездолет-разведчик не сможет передать оттуда никакой информации, а при приближении к точке сингулярности будет разорван приливными силами.

Изображение


Космический волчок

Ситуация внутри вращающейся дыры намного интересней. Дело в том, что у нее две не совпадающие внешние границы: горизонт событий и предел статичности. Предел статичности — это граница области, внутри которой любое тело уже не может находиться в состоянии покоя относительно удаленного наблюдателя, а должно вращаться вокруг черной дыры, чтобы удерживаться от падения. У невращающейся дыры горизонт событий и предел статичности совпадают, а у вращающейся соприкасаются лишь на полюсах (они не сферичны, а сплюснуты вдоль оси вращения дыры). При пролете через лежащую между ними полость (эргосферу) капитан «Тьмы» еще может повернуть вспять и вернуться в нашу Вселенную.

Цитата

Керровские черные дыры

Изображение

Незаряженная вращающаяся дыра описывается решением уравнений Эйнштейна, которое впервые получил новозеландский математик Рой Керр в 1963 году. В случае невращающейся дыры горизонт событий один, а сингулярность представляет собой точку в центре дыры. Но достаточно даже небольшого вращения для появления второго (внутреннего) горизонта событий, сингулярность Керровской черной дыры представляет собой кольцо. При увеличении момента импульса внутренний горизонт событий будет расширяться, а внешний — сужаться, пока они не «схлопнутся» в один (это случай т.н. предельной Керровской черной дыры). При дальнейшем увеличении скорости вращения горизонт событий должен исчезнуть, оставив голую сингулярность (которая, вообще говоря, запрещена «принципом космической цензуры»).


Внутренности дыры

Что случится, если «Тьма» все-таки нырнет в дыру? После пересечения горизонта событий звездолет сначала неудержимо потянет вглубь, как это происходит при падении в дыру с нулевым моментом вращения. Это означает, что непосредственно под горизонтом событий находится такое же «времяподобное» пространство, как и в невращающейся дыре, но теперь оно не достигает центра дыры. Изнутри это пространство ограничено вторым горизонтом, а в нем расположено обычное пространство (хотя и сильно искривленное), где возможны перемещения в различных направлениях.

Однако здесь необходима осторожность. В этой области, точнее в ее экваториальной плоскости, имеется зона, где кривизна пространства, а следовательно, и гравитация стремится к бесконечности, — сингулярность. Но в данном случае это не точка, как в случае невращающейся дыры, а замкнутое кольцо. Приближаться к нему не стоит — опять-таки из-за катастрофических приливных сил. Тем не менее звездолет может выйти на траекторию, которая навсегда оставит его внутри второго горизонта, не дав упасть на кольцевую сингулярность. Но корабль уже никогда не пересечет этот горизонт и не вернется во «времяподобное» пространство.

Изображение


Пролетая насквозь

Допустим, что «Тьма» летит «над» сингулярностью в «северной области» внутреннего пространства. Капитан может направить корабль на «юг», либо обогнув сингулярность, либо пролетев сквозь отверстие в кольце сингулярности. Оба маршрута возможны, но ведут в разные пространства без единой общей точки! Обходное движение оставит корабль внутри второго горизонта все той же дыры. А прыжок сквозь кольцо обещает куда больше — звездолет может выйти на траекторию, которая пересечет оба горизонта и выведет его в нормальное пространство за пределами дыры. Правда, это будет пространство другой Вселенной — отрицательной.

Есть ли у команды «Тьмы» реальный шанс не только выжить, но и проникнуть в иное мироздание? Увы, скорее всего это только математическая иллюзия. Все приведенные сценарии путешествия внутри вращающейся черной дыры основаны на предположении, что корабль имеет нулевую массу и поэтому не возмущает своим присутствием симметрию внутридырного пространства. Но вряд ли звездолеты будущего будут невесомыми…

Поскольку невесомые звездолеты вряд ли появятся и в отдаленном будущем, отважным космонавтам, скорее всего, ничего хорошего не светит. Есть основания полагать, что немедленно по пересечении кораблем внешнего горизонта начнутся «биения» внутренней геометрии дыры, которые превратятся в источник мощнейшего гравитационного излучения. Гравитационные конвульсии необратимо разрушат прежнюю симметрию внутридырного пространства, что полностью исключит возможность прорыва в иную Вселенную.

Статья «Прогулка по черной дыре» опубликована в журнале «Популярная механика» (№9, Сентябрь 2011).
https://www.popmech....-nevozmozhnogo/

#1818 alexandrion12

    Активный участник

  • Пользователи
  • PipPipPipPipPip
  • 10 643 сообщений

Отправлено 03 Апрель 2020 - 07:30

СТО Эйнштейна выдерживает испытание высокой энергией

Изображение

Специальная теория относительности Альберта Эйнштейна пережила одно из самых жестких испытаний на сегодняшний день.

Концепция, называемая инвариантностью Лоренца, названная в честь голландского физика Хендрика Лоренца, утверждает, что законы физики одинаковы для наблюдателей во всей Вселенной, независимо от того, где они находятся и как быстро они движутся.

Инвариантность Лоренца лежит в основе специальной теории относительности, которая предсказывает, среди прочего, что скорость света в вакууме является постоянной величиной 299 791 километров в секунду, независимо от ситуации.

Эта скорость действительно постоянна во всех измерениях на сегодняшний день, даже на самых высоких энергетических уровнях, которые ученые могут произвести здесь, на Земле, с помощью ускорителей частиц. И она также удерживается и при гораздо более высоких энергиях, которые генерируются драматическими астрофизическими явлениями, сообщает новое исследование.

Исследовательская группа проанализировала данные, собранные «Высотной водной черенковской гамма-обсерваторией» (HAWC) - системой из 300 резервуаров для воды, построенной на склонах вулкана в мексиканском штате Пуэбла. Чувствительные детекторы внутри этих резервуаров измеряют каскады частиц, образующихся при попадании высокоэнергетических гамма-лучей на молекулы в атмосфере Земли.

Обсерватория обнаружила свидетельства существования фотонов с энергиями выше 100 тераэлектронвольт - примерно в 1 триллион раз превышающими энергию видимого света - исходящих по меньшей мере от четырех различных астрофизических источников, сообщается в новом исследовании, опубликованное в понедельник (30 марта) в журнале Physical Review Letters.

Это большое дело, потому что оно показывает, что даже эти чрезвычайно мощные фотоны не превышали универсального ограничения скорости. Если бы они двигались быстрее, чем 299 791 километров в секунду, то распались бы на частицы с более низкой энергией и никогда не достигли бы детекторов в резервуарах с водой, сказали члены исследовательской группы.

«То, как теория относительности ведет себя при очень высоких энергиях, имеет реальные последствия для окружающего нас мира», - говорится в заявлении соавтора Пэта Хардинга, астрофизика из Лос-Аламосской Национальной лаборатории в Нью-Мексико и члена научного сотрудничества HAWC.

«Большинство моделей квантовой гравитации говорят, что поведение теории относительности разрушается при очень высоких энергиях», - добавил Хардинг.

По словам Хардинга, данные HAWC могут еще больше раздвинуть эти пределы в будущем, обеспечив еще более строгие тесты специальной теории относительности.

"Поскольку в ближайшие годы компания HAWC продолжит собирать больше данных и внедрять усовершенствованные технологии детектирования и анализа в Лос-Аламосе на самых высоких энергиях, мы сможем изучать эту физику еще лучше", - сказал он.
https://www.astronew...=20200402193828





ALMA получила первое качественное изображение далеких возмущенных газовых облаков*

Изображение
Восстановленное изображение MG J0414+0534, которое показывает, как выглядел бы квазар, если бы между ним и Землей не находилась гравитационная линза. Выбросы пыли и ионизированного газа вокруг квазара показаны красным цветом. Выбросы от угарного газа показаны зеленым цветом.
ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)

Астрономы получили первое изображение возмущенных газовых облаков в галактике, свет от которой к нам шел 11 миллиардов лет, в высоком разрешении. Возмущение было вызвано мощными молодыми джетами, исходящими от центральной черной дыры, рассказывается в статье в журнале Astrophysical Journal Letters.

Черные дыры, расположенные в центрах галактик, как правило окружены аккреционным диском, состоящим из разогретого до очень высоких температур газа и пыли. При взаимодействии этого вещества с локальными магнитными полями могут образовываться джеты — вырывающиеся с двух противоположных сторон струи плазмы, которые направлены вдоль оси вращения аккреционного диска. Вещество в джетах движется с крайне высокой скоростью, которая порой может приближаться к скорости света, и может влиять на галактические газовые облака, сдувая их и подавляя звездообразование. Этот процесс играет важную роль в эволюции галактик, однако поймать его довольно непросто, особенно в ранней Вселенной.

Чтобы подробнее изучить его, группа японских астрономов под руководством Кайки Таро Иноуэ (Kaiki Taro Inoue) из Университета Киндай (Kindai University) провела наблюдения квазара MG J0414+0534 на красном смещении z = 2,6, который ярко светится в радио диапазоне. Этот объект интересен тем, что между ним и Землей находится другая галактика, которая работает как гравитационная линза, искажая и усиливая излучение MG J0414+0534. В центре квазара расположена сверхмассивная черная дыра, от которой исходят разнонаправленные джеты протяженностью около одного парсека каждый.

Изображение
Исходное изображение, полученное ALMA
ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), K. T. Inoue at al.

С помощью телескопа ALMA японские ученые смогли воссоздать очищенное от гравитационных эффектов изображение этих джетов, а также галактических облаков угарного газа (CO), на котором можно увидеть детали размером около 50 парсек. Благодаря наблюдениям столь высокого качества японские астрономы смогли определить, что скорость движения газа в облаках на расстоянии 260 световых лет от ядра галактики составляет около 600 километров в секунду относительно центра MG J0414+0534, что, по их мнению, явно свидетельствуют о взаимодействии между джетами и межзвездной средой. Кроме того, ученые предполагают, что джеты до сих пор находятся на ранней стадии эволюции — возможно, прошло всего лишь несколько десятков тысяч лет после их зарождения (об этом говорит довольно компактный размер региона, который излучает в радио диапазоне). Поэтому с помощью полученных снимков исследователи надеются лучше понять, как происходит эволюция джетов и радио-галактик.

Изображение
Галактика MG J0414 + 0534 в представлении художника
Kindai University

Вопрос формирования джетов в астрономии до сих пор остается нерешенным. Однако в прошлом астрономам уже удалось полностью проследить за тем, как черная дыра разрывает звезду и формирует из ее вещества джет, а также рассмотреть структуру джета вблизи сверхмассивной черной дыры.

Кристина Уласович
https://nplus1.ru/ne...lma-jet-picture






Крупные спутники Урана образовались вместе с изменением наклона оси вращения планеты

Изображение
Пять крупных спутников Урана вокруг планеты, от самого крупного к самому маленькому на этом изображении - Ариэль, Миранда, Титания, Оберон и Умбриэль.
JPL-Caltech / NASA

Пять крупных спутников Урана сформировались в результате конденсации водяного пара в лед в околопланетном диске, который возник от столкновения с крупным телом, изменившего наклон оси вращения планеты. Теоретическую модель, которая объясняет этот процесс, разработала группа японских исследователей, их статья опубликована в Nature Astronomy.

Среди 27 известных к настоящему времени естественных спутников Урана (они, кстати, носят имена персонажей из произведений Александра Поупа и Уильяма Шекспира) принято выделять пять крупных, которые имеют форму, близкую к шарообразной — это Миранда, Ариэль, Умбриэль, Титания и Оберон. Все они, за исключением практически полностью ледяной Миранды, состоят из примерно равного соотношения льда и горных пород.

Существуют два возможных сценария образования этих спутников — эволюция околопланетного субдиска либо аккреция вещества, которое было выброшено в результате столкновения Урана с массивным телом. Однако первый сценарий не объясняет тот факт, что система спутников вращается в том же направлении, что Уран и имеет тот же наклон оси вращения — плоскость экватора Урана наклонена к плоскости орбиты почти на 98 градусов, он как будто лежит на боку. Ведь субдиск формируется в орбитальной плоскости планеты, притягивая водород и гелий из диска, окружающего звезду.

Второй сценарий — формирование спутников из диска, который образовался в результате столкновения Урана с другим небесным телом — гораздо лучше объясняет существующие сегодня параметры орбит лун этой планеты. Этот сценарий также объясняет значительный наклон оси вращения Урана. Однако при моделировании этого процесса до сих пор получались околопланетные диски, которые на порядок меньше и на два порядка более массивны, чем система из пяти крупных спутников, и к тому же они очень бедны горными породами – ведь вещество из маленького каменного ядра Урана не так легко высвободить даже при условии столкновения с массивным объектом.

Авторы исследования под руководством Сигэру Ида (Shigeru Ida) из Токийского технологического института пришли к выводу, что это происходит потому, что ранее для моделирования использовали модель «гигантского столкновения» — как то, в результате которого у Земли образовалась Луна. При этом не принимались во внимание особенности эволюции околопланетного диска, состоящего, в основном, из водяного пара, а не из горных пород, как это было в случае с Землей.

Скорее всего, тело, с которым Уран столкнулся в ранний период своей истории, состояло большей частью из льдов — как, собственно, и сам Уран. Поскольку температура испарения водяного льда невелика, в результате столкновения выброшенное на орбиту планеты вещество, перешедшее в газообразное состояние, не улетело в межпланетное пространство, а осталось на орбите. Постепенно диск потерял значительную массу водяного пара и распределился по уровням существующей системы спутников, пока пар не охладился достаточно для того, чтобы началась конденсация льда на твёрдых, силикатных фрагментах и формирование из ледяных зерен более крупных тел.

Модель, предложенная японскими учеными, воспроизводит орбиты спутников Урана и их приблизительную массу в соответствии с наблюдаемыми в реальности параметрами. Она предлагает сценарий формирования спутников у ледяных гигантов в зависимости от массы и физического радиуса центральной планеты, который отличается от способа образования спутников у планет земной группы и газовых гигантов.

Авторы статьи уверены, что эту модель можно использовать для внутренней части системы спутников Нептуна, пренебрегая наличием Тритона, который мог быть захвачен планетой. Также ученые надеются, что таким образом можно будет объяснить возможное наличие у суперземель ледяных спутников. Уже сегодня наблюдения указывают на то, что многие открытые в экзопланетных системах суперземли могут быть богаты водяным льдом, даже находясь на близких к своим звездам орбитах. Ранее мы писали о том, как в атмосферах экзопланет обнаружили водяной пар.

Помимо 27 спутников, Уран обладает интересной системой колец. N + 1 уже рассказывал о том, как спутники взаимодействуют с кольцами и друг с другом.

Евгения Скареднева
https://nplus1.ru/ne...anus-satellites

#1819 alexandrion12

    Активный участник

  • Пользователи
  • PipPipPipPipPip
  • 10 643 сообщений

Отправлено 04 Апрель 2020 - 07:41

Изучены свойства магнетара с экстремально высоким уровнем повторяемости вспышек

Изображение

Магнетары представляют собой нейтронные звезды с экстремально мощными магнитными полями. Распад магнитного поля в магнетарах приводит к формированию высокоэнергетического электромагнитного излучения, например, в форме рентгеновских лучей или радиоволн.

Открытый в 2014 г., магнетар SGR J1935+2154 имеет период вращения 3,24 секунды, скорость замедления вращения – около 14,3 пикосекунды в секунду, а также характеризуется дипольным магнитным полем мощностью на уровне порядка 220 триллионов Гауссов, что подтверждает природу магнетара. С момента обнаружения на магнетаре наблюдалось свыше 100 вспышек.

Команда астрономов под руководством Лин Лин (Lin Lin) из Пекинского педагогического университета, Китай, изучила объект SGR J1935+2154 при помощи спутников Fermi и Swift. Эти наблюдения охватывают 127 коротких вспышек, происходивших в период между 2014 и 2016 гг.

Согласно исследованию, 97 процентов от числа наблюдаемых вспышек произошло во время четырех эпизодов повышенной активности магнетара, что делает его одним из наиболее «плодотворных» объектов своего рода. Однако возрастание мощности потока в рентгеновском диапазоне происходило всего лишь в 5-10 раз, в то время как вспышки на типичных магнетарах характеризуются увеличением рентгеновского потока в 50-100 раз, отмечают исследователи.

Работа доступна онлайн на сервере научных препринтов arxiv.org.
https://www.astronew...=20200402223727





Алый «фазаний хвост» в небе над Японией получил научное объяснение

Изображение

Алый «веер» наблюдался в небе над Японией более чем 1400 лет назад, и с тех пор ученые пытаются выяснить причины его появления.

Согласно историческим наблюдениям, 30 декабря 620 г. н.э. на небе появилось то, что можно описать как «красный знак» в форме «фазаньего хвоста». В ту эпоху такой знак считался дурным предзнаменованием. Современные ученые при анализе этого события предполагали, что оно могло быть связано с полярным сиянием или с кометой, однако точно установить причину загадочного явления до сих пор не удавалось.

Рюхо Катаока (Ryuho Kataoka), специалист по космической погоде из Национального института полярных исследований, Япония, вместе с коллегами решил выяснить истинную причину загадочного алого свечения в ночном небе.

Катаока и его команда начали со сравнения исторического описания этого события с современными представлениями о полярных сияниях. Несмотря на то, что это свечение чаще имеет зеленый оттенок, на самом деле оно может быть окрашено почти в любой цвет, включая красный, в зависимости от того, какие элементы в атмосфере Земли возбуждаются заряженными частицами, входящими в состав потоков солнечного ветра.

Команда проанализировала результаты более поздних наблюдений красноватых полярных сияний, которые были видны в небе над Японией и соответствовали по описанию «фазаньему хвосту», зарегистрированному в 620 г. Исследователи также составили карту изменений магнитного поля Земли в тот исторический период и указали, что Япония находилась в то время примерно на 33 градусах магнитной широты, в то время как сегодня она находится на 25 градусах.

Исследователи также изучили и смогли опровергнуть гипотезу о кометной природе анализируемого атмосферного явления.

Работа опубликована в журнале Sokendai Review of Culture and Social Studies.
https://www.astronew...=20200402220600





«Хаббл» подтвердил распад ядра кометы Борисова

Изображение
David Jewitt

Космический телескоп «Хаббл» подтвердил начало разрушения ядра межзвездной кометы Борисова после сближения с Солнцем. От него отделился фрагмент, сообщается на портале The Astronomer's Telegram.

Комета 2I/Borisov была обнаружена 30 августа 2019 года, вскоре после этого выяснилось, что ее орбита имеет эксцентриситет больше трех, что делает ее вторым известным на сегодня межзвездным объектом. Изучение подобных тел позволяет узнать о свойствах планетезималей в протопланетных дисках вокруг других звезд, из-за чего за кометой Борисова сейчас следит множество наземных и космических телескопов. За все недолгое время исследований удалось выяснить, что она очень похожа на аналогичные объекты в Солнечной системе, оценить длину ее хвоста, выявить истечение молекул циана и дать оценку темпов потери воды с поверхности ее ядра.

В начале декабря прошлого года комета прошла свой перигелий и начала удаляться от Солнца. В начале марта польские астрономы заметили два всплеска яркости кометы, что интерпретировалось как начало фрагментации ядра кометы из-за его нагрева Солнцем и, как следствие, увеличения активности кометы. Чтобы подтвердить это к наблюдениям подключили космический телескоп «Хаббл». На изображении, полученном 23 марта 2020 года, видно цельное ядро, а снимки от 28 и 30 марта демонстрируют два отдельных компонента, разнесенных на 180 километров и выровненных относительно главной оси пылевой комы.

Предполагается, что фрагмент кометы удаляется от ядра со скоростью около тридцати сантиметров в секунду, что типично для распадающихся комет Солнечной системы и сравнимо со второй космической скоростью для ядра кометы субкилометрового радиуса. Ожидается, что «Хаббл» будет продолжать следить за кометой, которая будет оставаться видимой для телескопов по крайней мере еще несколько месяцев.

Ранее мы рассказывали о том, как в первом открытом межзвездном астероиде Оумуамуа астрономы признали планетезималь, выброшенную из своей системы.

Александр Войтюк
https://nplus1.ru/ne...orisov-is-death





Движение в Тельце

Изображение
Авторы и права: Лионел Майжик
Перевод: Д.Ю.Цветков

Пояснение: Недавно в Тельце возник затор. Фотография этой области неба была сделана сквозь дымку 1 апреля из Тапиобишке в Венгрии. На ней запечатлено впечатляющее скопление объектов в зодиакальном созвездии Тельца, около плоскости эклиптики Солнечной системы. Справа налево пролетела Международная космическая станция, оставив яркий след в нижней части поля зрения. Внутренняя планета Венера движется гораздо медленнее, она удалилась на максимальное расстояние от Солнца на небе планеты Земля. Она так ярка, что ее изображение передержано в правом нижнем углу снимка. Вверху слева видны звезды-сестры из скопления Плеяды. При этом сближении никто не пострадал, потому что оно не было таким уж близким. Орбита космической станции, постоянно обитаемой после ноября 2000 года, проходит на высоте 400 километров над поверхностью планеты. Венера, которая сейчас видна как яркая вечерняя звезда, удалена от нас на 2/3 астрономической единицы. Звездное скопление Плеяды – постоянный обитатель созвездия Тельца – находится на расстоянии в 400 световых лет.
http://www.astronet.ru/db/msg/1638555






NASA показало объект зародившийся в далеком космосе

Дмитрий Мушинский

Изображение

Космическое агентство NASA поделилось невероятно красивым изображением далекой туманности, которая является одной из областей формирования звезд в глубоком космосе.

Туманность носит название «Розетка» и находится на расстоянии 5000 световых лет от Земли. Среди облаков газа можно наблюдать маленькие точки света. Эти яркие пятна на самом деле являются молодыми звездами, которые за тысячи и миллионы лет станут как минимум в десять раз больше Солнца.

Звезды начинают формироваться в группы, поскольку весь газ и пыль в туманности сконденсированы таким образом, что обеспечивают весь необходимый набор компонентов.

Космическая обсерватория имени Гершеля получила это изображение еще 10 лет назад, но космическое агентство переиздало его, чтобы отметить десятилетие ошеломительной фотографии. Вот, что говорится в сообщении NASA:

«На этом снимке 2010 года, полученном космической обсерваторией Гершеля, показаны пылевые облака, связанные с туманностью Розетка, звездным питомником, находящимся на расстоянии около 5000 световых лет от Земли в созвездии Единорога».

«Гершель собрал инфракрасный свет, испускаемый пылью. Яркие пятна представляют собой пыльные коконы, содержащие массивные зародышевые звезды, которые вырастут в 10 раз больше массы нашего Солнца».

Сегодня агентство делится старыми изображениями, так как миссии были приостановлены в связи с пандемией коронавируса. Кроме того, NASA было вынуждено приостановить работу над своей миссией на Луне после того как сотрудник Космического центра Стеннис в Новом Орлеане, где он испытывает ракеты SLS, заболел коронавирусом.
https://rwspace.ru/n...om-kosmose.html

#1820 alexandrion12

    Активный участник

  • Пользователи
  • PipPipPipPipPip
  • 10 643 сообщений

Отправлено 05 Апрель 2020 - 07:55

Новый цикл солнечной активности может начаться уже в этом месяце

Изображение

Солнце демонстрировало чрезвычайно низкую активность в последнее время, однако ситуация может измениться уже в этом месяце, говорят ученые.

Активность Солнца меняется в соответствии с 11-летним циклом. В настоящее время наша звезда является относительно спокойной, поскольку ее так называемый 24-й цикл подходит к завершению, чтобы смениться 25-м циклом.

Ученые не могут точно сказать, когда состоится этот переход, однако они уверены, что он должен произойти в ближайшее время. «Возможно, в этом месяце, - сказал Клинтон Уоллес, директор Центра прогнозирования космической погоды Национального управления океанических и атмосферных исследований США, имея в виду положение минимума солнечной активности, во время презентации, проводимой Национальной академией наук США 1 апреля. – В следующем году мы узнаем, на какой именно месяц пришелся минимум цикла активности Солнца».

По мере роста активности нашего светила на его поверхности увеличивается число солнечных пятен – темных и относительно холодных участков. Солнечные пятна связаны с такими проявлениями активности нашей звезды, как корональные выбросы массы и солнечные вспышки, в ходе которых в Солнечную систему выбрасывается излучение и заряженные частицы. На Земле эти потоки частиц и энергии могут вызвать такие события, как полярные сияния, привести к неисправностям в работе спутников, находящихся на орбите, а также навести опасные токи в системах распределения и передачи электроэнергии, расположенных на поверхности планеты.

Прогнозирование солнечных циклов осложняется тем обстоятельством, что внутренние механизмы, обусловливающие солнечную активность, изучены относительно слабо. Постепенное изменение магнитного поля нашей звезды обусловливает 11-летний цикл, однако подробное описание этой связи, а также механизмы возникновения проявлений активности Солнца, таких как солнечные пятна, до сих пор исследованы в недостаточной мере.

Однако, даже располагая неполными данными, ученые делают прогнозы относительно максимума активности грядущего нового цикла активности Солнца. «Максимум 25-го цикла придется примерно на 2025 г., и мы ожидаем наблюдать около 115 пятен плюс минус 10 на поверхности Солнца в течение этого периода», - сказал Уоллес.
https://www.astronew...=20200403220642





Переменность блазара указывает на систему из двух черных дыр

Изображение

Китайские астрономы произвели анализ переменности блазара под названием 3FGL J0449.4-4350 в оптическом и гамма- диапазонах. В своей новой работе они сообщают об обнаружении того, что может представлять собой квазипериодические осцилляции, а также о возможных причинах этих осцилляций.

Блазары представляют собой очень компактные квазары, связанные со сверхмассивными черными дырами (СМЧД), лежащими в центрах гигантских эллиптических галактик. Обычно блазары демонстрируют переменность в широком диапазоне временных масштабов. Они относятся к более крупной категории активных галактик, имеющих активные ядра, а характерным отличием блазаров от других представителей данной классификационной группы являются релятивистские джеты, направленные почти точно в сторону Земли.

Блазар 3FGL J0449.4-4350 (также известный как PKS 0447-439) характеризуется красным смещением излучения порядка 0,205. Он демонстрирует переменность в оптическом и гамма- диапазонах. В новом исследовании группа астрономов во главе с Сином Яном (Xing Yang) из Юньнаньского педагогического университета, Китай, провела анализ переменности блазара 3FGL J0449.4-4350 по кривым блеска. Команда Яна изучила архивные данные наблюдений, проведенных при помощи обзора неба Catalina Real-time Transient Survey (CRTS) и космической гамма-обсерватории НАСА Fermi («Ферми»).

Проведенный командой анализ данных наблюдений, охватывающих более 10 лет, позволил выявить возможные квазипериодические осцилляции с периодом примерно в 450 суток. Исследователи подчеркивают, что для подтверждения квазипериодических осцилляций требуются дополнительные наблюдения, поскольку в случае блазаров на кривой блеска достаточно сложно отличить периодический сигнал от случайных флуктуаций.

Если обнаруженные квазипериодические осцилляции найдут подтверждение, у команды Яна уже готово возможное объяснение периодичного явления – прецессия джета блазара в системе из двух СМЧД. Если сценарий двойной системы черных дыр также будет подтвержден, то масса основной компоненты этой системы должна составлять около 7,7 миллиарда масс Солнца, отмечают авторы.

Исследование опубликовано на arxiv.org.
https://www.astronew...=20200404082849






Астрономическое событие: Венера пересекает скопление Плеяд

Дмитрий Мушинский

Изображение

Венера сегодня будет казаться исключительно ярким объектом в ночном небе. Это происходит потому, что планета пересекает звездное скопление Плеяды.

Венера — вторая планета от Солнца и самая яркая планета в Солнечной системе, что и видно с Земли. Венера также оказывается третьим самым ярким телом в наших небе после Солнца и Луны. Ранние наблюдатели часто называли Венеру Утренней Звездой или Вечерней Звездой из-за ее яркости.

Венера — вторая ближайшая к Солнцу планета, она вращается вокруг звезды на расстоянии около 108 миллионов км. Для сравнения, Земля вращается вокруг Солнца на расстоянии около 149,6 миллиона километров.

Поскольку планета вращается в обратном направлении, Солнце на Венере восходит на западе и садится на востоке. Венера не имеет собственных лун или колец, а ее поверхность представляет собой бесплодный вулканический ландшафт гор и плато.

Температура поверхности на Венере достигает 465C (900F). По сравнению с другими планетами в Солнечной системе, Венера относительно близка к Земле. Однако Венера также имеет самое высокое поверхностное альбедо из всех других планет, которые мы можем видеть с Земли.

Альбедо является мерой отражательной способности — когда солнечные лучи попадают на планету, часть света поглощается, а часть отражается в космос. По данным ресурса EarthSky.org, Венера отражает около 70 процентов света, который падает на нее. Именно поэтому яркость планеты столь высока.

Сегодня вечером путь Венеры пересечется со звездным скоплением Плеяды. Это редкое событие, которое случается один раз в восемь лет, в последний раз его наблюдали в мае 2012 года. Скопление Плеяды, также известное как Мессье 45 (M45), представляет собой прекрасную коллекцию ярких звезд, усеивающих ночное небо.
https://rwspace.ru/n...nie-pleyad.html

#1821 alexandrion12

    Активный участник

  • Пользователи
  • PipPipPipPipPip
  • 10 643 сообщений

Отправлено 06 Апрель 2020 - 07:25

Огромный астероид 1998 OR2 безобидно пролетит мимо Земли 29 апреля

Изображение

Огромный «потенциально опасный» астероид 1998 OR2 находится всего в нескольких неделях от его близкого сближения с Землей, и вы можете наблюдать за приближением гигантской космической скалы онлайн или с помощью небольшого телескопа.

В то время как астероид 1998 OR2 достаточно велик, чтобы нанести ущерб Земле, если он ударит по нашей планете, но он не допустит столкновения, когда пролетит 29 апреля.

«29 апреля астероид 1998 OR2 благополучно пройдет в 6,2 миллиона километров (20 световых секунд)», - заявили ученые из программы НАСА «Астероидные часы» в своем обновлении в Твиттере, опровергая сообщение Daily Express, предупреждающее о пролете. «Нет никаких предупреждений об этом астероиде», - добавили они в другой пост в Твиттере.

По оценкам НАСА, ширина астероида составляет от 1,8 до 4,1 км. Согласно Asteroid Watch, 1998 OR2 пройдет на безопасном расстоянии, которое более чем в 16 раз превышает среднее расстояние между Землей и Луной. В то время как НАСА классифицирует астероиды, которые находятся на расстоянии менее 7,5 миллиона км от Земли, как «потенциально опасные», с OR2 1998 года не о чем беспокоиться.

«Орбита хорошо изучена, и он безопасно пройдет на расстоянии в 16 раз дальше от нашей луны», - пишет НАСА в Twitter. «Никто не должен беспокоиться об этом астероиде».

В настоящее время астероид слишком слабый, чтобы его можно было увидеть в домашний телескоп, но какое-то время назад он был виден в большие телескопы. Проект «Виртуальный телескоп», удаленная обсерватория, основанная астрофизиком Джанлукой Маси из Астрономической обсерватории Беллатрикс в Италии, около месяца следит за астероидом, периодически выпуская новые снимки космического камня, когда она проносится по космосу со скоростью 31 000 км/ч.

Астероид 1998 OR2 в настоящее время виден только в профессиональный телескоп, подобных тем, которые Маси использует в проекте Virtual Telescope. Тем не менее, астрономы-любители будут иметь возможность увидеть астероид, когда он станет видим в небольшие телескопы во время его близкого сближения.

Согласно EarthSky, ожидается, что астероид 1998 OR2 достигнет визуальной величины 10 или 11 (величина является мерой яркости объекта). Это означает, что он будет виден как минимум в 6- или 8-дюймовых телескопах, если конечно позволит погода.
https://www.astronew...=20200404202951

#1822 alexandrion12

    Активный участник

  • Пользователи
  • PipPipPipPipPip
  • 10 643 сообщений

Отправлено 07 Апрель 2020 - 07:43

Астрономы нашли новый источник гравитационных волн для телескопа LISA

Изображение
M. Weiss

Астрономы нашли новую тесную двойную систему гелиевых белых карликов, орбитальный период которой составляет чуть более 20 минут. Это, а также другие свойства этой системы, делают ее одной из лучших в списке «проверочных» источников гравитационных волн для будущего космического лазерного интерферометра LISA. Препринт работы опубликован на портале arXiv.org.

Проект LISA (Laser Interferometer Space Antenna) разрабатывается совместно Европейским космическим агентством и NASA, он представляет собой новый виток развития гравитационно-волновой астрономии. Это космический лазерный интерферометр, который будет состоять из трех аппаратов, формирующих равносторонний треугольник со стороной в 1,5 миллиона километров. Принцип работы LISA аналогичен наземным обсерваториям LIGO и Virgo, однако она будет чувствительна к волнам гораздо меньшей частоты — рабочий диапазон составит от 0,1 миллигерца до 1 герца. Кроме того, треугольная схема вместо L-образной, которая используется на Земле, позволяет исследовать больше свойств гравитационных волн.

В настоящее время старт программы намечен на 2034 год, а первый сезон работы оценивается в пять лет. Одной из главных целей для LISA будет поиск гравитационных волн от черных дыр промежуточных масс или тесных двойных белых карликов, причем последние можно наблюдать и в оптическом диапазоне волн, из-за чего сейчас астрономы ведут активный поиск интересных для интерферометра объектов.

Группа астрономов во главе с Уорреном Брауном (Warren Brown) сообщила об обнаружении тесной двойной системы белых карликов J2322+0509, расположенных на расстоянии 0,76 килопарсек от Солнца. Период обращения карликов друг вокруг друга составляет 1201 секунду, что ставит их на третье место среди подобных систем с наиболее короткими периодами обращения. Первоначально пара была найдена в каталогах данных космического телескопа Gaia и обзора SDSS (Sloan Digital Sky Survey), а затем подверглась изучению при помощи наземных телескопов MMT (Multiple Mirror Telescope), Gemini North и одного из Магеллановых телескопов.

Система интересна тем, что состоит из двух гелиевых белых карликов массой 0,27 и 0,24 массы Солнца, а ориентация плоскости ее орбиты, которая видна почти плашмя, образуя угол с лучом зрения порядка 27 градусов, позволяет усилить в 2,5 раза сигналы гравитационных волн от системы по сравнению со случаем, если бы J2322+0509 была видна с ребра. Предполагается, что через шесть или семь миллионов лет карлики сольются в один объект. Все это делает систему одной из лучших в списке «проверочных» систем для LISA.

Ранее мы рассказывали о том, как LISA найдет планеты у двойных белых карликов и увидит отличия экзотических компактных объектов от черных дыр на планковских масштабах.

Александр Войтюк
https://nplus1.ru/ne...double-for-lisa





Китайский астрофизик открыл самую быстровращающуюся звезду Млечного Пути

Изображение
Самая быстро вращающаяся звезда в Млечном Пути относится к спектральному классу О6.5 - это горячие голубые звезды
ESA / Hubble

Звезда LAMOST J040643.69+542347.8 находится во внешнем рукаве Млечного Пути на расстоянии около 30 тысяч световых лет от Солнца, причем ее верхние слои вращаются с рекордно большой скоростью — около 540 километров в секунду, что на 100 километров в секунду быстрее, чем у предыдущего рекордсмена HD 191423. О результатах спектроскопических наблюдений, которые позволили сделать это заключение, пишет астрофизик Гуан-Вей Ли (Guang-Wei Li) в препринте на arXiv.org.

Звезды вращаются вокруг своей оси с момента рождения — по мере коллапса облака газа в протозвезду момент импульса сохраняется, что приводит к быстрому вращению. Постепенно это вращение замедляется в результате взаимодействия магнитного поля звезды со звездным ветром, уносящим прочь массу. Например, точка на экваторе Солнца движется со скоростью чуть больше двух километров в секунду. Однако есть и звезды, которые вращаются экстремально быстро — самые быстрые известные к настоящему времени VFTS 285 и VFTS 102 в Большом Магеллановом облаке вращаются со скоростью около 610 километров в секунду. В нашей Галактике до последнего времени рекорд скорости вращения принадлежал HD 191423 — 435 километров в секунду. Реальная скорость вращения этих звезд может быть еще больше — ведь мы можем измерить только скорость в проекции на луч зрения.

Одиночную звезду заставить быстро вращаться непросто — обычно быстровращающиеся звезды находятся в двойных системах и обязаны высокой скоростью своим компаньонам, с которыми активно обмениваются веществом. Они могут быть источником такого интересного явления, как длинные гамма-всплески. Кроме того, быстрое вращение кардинально влияет на циркуляцию вещества внутри звезды. Оно перемешивается — водород переносится в ядро, а продукты углерод-азот-кислородного цикла — на поверхность, что увеличивает продолжительность жизни звезды и ее светимость.

Гуан-Вей Ли (Guang-Wei Li) называет открытие самой быстровращающейся звезды в Галактике счастливой случайностью — оно было сделано в процессе поиска при помощи спектроскопического телескопа LAMOST звезд класса О — это горячие голубые звезды — с эмиссионными линиями водорода. Спектральный класс LAMOST J040643.69+542347.8 был определен как О6.5. Необычно широкие линии в спектре указали на быстрое вращение звезды: дело в том, что от приближающегося к нам края звезды все линии спектра смещаются в голубую часть спектра, от удаляющегося — в красную, и в результате сложения спектральные линии становятся тем шире, чем быстрее вращается звезда. Для надежного измерения скорости вращения автор использовал линию поглощения ионизированного гелия He II λ4542 — она формируется глубоко внутри фотосферы и звездный ветер на нее уже не влияет. Оказалось, что скорость вращения верхних слоев звезды в проекции на луч зрения примерно равна 540 километрам в секунду, что на 100 километров в секунду быстрее, чем у обнаруженной в 2001 году HD 191423.

Изображение
Линии спектра звезды, которая вращается, шире.
Rice University

Некоторые спектральные линии одновременно демонстрировали излучение и поглощение: на фоне широкой эмиссионной линии наблюдался узкий провал поглощения. Это объясняется тем, что излучение и поглощение квантов света в окрестностях одной и той же линии относятся к разным частям звезды. Широкая линия излучения идет от экваториальной области с быстрым вращением, а узкая линия поглощения — от полярных областей, где гравитация из-за близости к центру сильнее, плотность выше, а вращение медленнее, чем на экваторе.

Также оказалось, что LAMOST J040643.69+542347.8 еще и аномально быстро движется относительно межзвездной среды. Такие звезды называют убегающими — и кстати, предыдущий рекордсмен по скорости вращения HD 191423 тоже относится к этому типу. Более того, самые быстровращающиеся звезды, известные на сегодня — VFTS 285 и VFTS 102 в Большом Магеллановом облаке — также убегающие.

Звездная величина LAMOST J040643.69+542347.8 составляет 13,9. Это позволяет провести ее дальнейшие спектроскопические наблюдения в высоком разрешении — LAMOST, при всей его огромной фокальной плоскости, обладает низким спектральным разрешением. Особенно интересно, по мнению автора, было бы узнать состав поверхности звезды и сравнить его с HD 191423, где были зафиксированы перенасыщенность азотом и гелием и недостаток углерода и кислорода.

При помощи телескопа LAMOST уже была обнаружена гиперскоростная звезда. Кроме того, китайские ученые заявляли об открытии рекордно крупной черный дыры звездных масс, которое впоследствии было признано ошибочным.

Евгения Скареднева
https://nplus1.ru/ne...t-rotating-star





«Спектр-РГ» увидел пробуждение черной дыры

Изображение
Dana Berry/NASA Goddard Space Flight Center

Космическая рентгеновская обсерватория «Спектр-РГ» смогла поймать момент пробуждения черной дыры в рентгеновской двойной системе 4U 1755-338, которая находилась в режиме покоя более двадцати лет. Это проявилось во всплеске рентгеновского излучения, вызванного активным поглощением черной дырой вещества, перетягиваемого со звезды-компаньона, сообщается на сайте ИКИ РАН.

Запуск космической обсерватории «Спектр-РГ» состоялся 13 июля 2019 года. Она оснащена двумя телескопами — российским АРТ-ХС и немецким eROSITA. Аппарат должен провести глубокий обзор всего неба в рентгеновском диапазоне, подробнее об этом можно прочитать в нашем материале «Мы проведем тотальную перепись». В октябре прошлого года «Спектр-РГ» достиг своей целевой орбиты вокруг точки либрации L2 и приступил к работе.

В ходе наблюдений 1 апреля 2020 года телескоп ART-XC обнаружил яркий источник в направлении центра Млечного Пути. Он был идентифицирован как маломассивная рентгеновская двойная система 4U 1755-338, которая была открыта первой рентгеновской космической обсерваторией Uhuru в 1970 году. Система представляет собой микроквазар, в ней находится активный кандидат в черные дыры, орбитальный период составляет 4,4 часа.

В 1996 году 4U 1755-338 перешел в стадию покоя и не проявлял признаков активности более двадцати лет, однако новые данные говорят о пробуждении черной дыры и активного поглощения ею вещества, перетягиваемого со звезды-компаньона, что проявляется в увеличении потока как мягкого, так и жесткого рентгеновского изучения от источника.

К настоящему времени обсерватория уже завершила обзор половины небесной сферы, а к июню построит первую карту всего неба. В дальнейшем, подобная карта будет обновляться каждые шесть месяцев, это связано с изменением ориентации орбиты обсерватории относительно далеких звезд вместе с движением Земли вокруг Солнца.

Ранее мы рассказывали о том, как «Спектр-РГ» доказал принадлежность двойной системы к редкому типу и рассмотрел Мышку в центре Млечного Пути.

Александр Войтюк
https://nplus1.ru/ne...06/spektr-rg-bh





Проект Star Formation представил карту близких межзвездных облаков

Астрономы создали новые подробные карты трех близлежащих межзвездных газовых облаков, которые содержат области, где происходят массивные процессы звездообразования. Результаты этого проекта, получившего название Star Formation, усовершенствуют наши знания о процессах звездообразования.

Изображение
Фотомонтаж линии излучения интенсивности молекул СО в трех наблюдаемых межзвездных облаках Орион А, Аквила Рифт и М17. © NAOJ

Мы знаем, что звезды, подобные Солнцу, возникают из межзвездных газовых облаков. Эти межзвездные газовые облака трудно наблюдать на видимых длинах волн, но они испускают сильное излучение в диапазоне радиоволн. Эти радиоволны могут приниматься 45-метровым радиотелескопом Nobeyama в Японии.

Поэтому исследовательская группа во главе с Фумитакой Накамура, доцентом Национальной астрономической обсерватории Японии (NAOJ), использовала телескоп для создания подробных радиокарт межзвездных газовых облаков - мест рождения звезд. В эту группу вошли представители сразу нескольких ведущих университетов Японии с наиболее сильными астрономическими специалистами. И эта команда будет использовать данные наблюдений для изучения процесса звездообразования.

Ученые нацелились на три межзвездных облака: Орион А, Aquila Rift и М17. Что касается региона Орион А, то группа работала с интерферометром CARMA в Соединенных Штатах и ​​комбинировала данные, чтобы создать наиболее подробную карту этого региона на сегодняшний день. Полученная карта имеет пространственное разрешение приблизительно 3200 астрономических единиц. Это означает, что новая карта может отображать детали размером в 60 и более раз больше нашей Солнечной системы.

Даже самый мощный радиотелескоп в мире, Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), не смог бы создать сопоставимую крупномасштабную карту Ориона А, поскольку поле обзора ALMA и время его наблюдения ограничены. Но ALMA может видеть межзвездные облака гораздо дальше. Таким образом, эта крупномасштабная и наиболее подробная радиокарта области Орион А, созданная в рамках проекта Star Formation, качественно дополняет другие проекты наблюдений и уже существующие космические карты.
https://kosmos-x.net...2020-04-06-6006






Термодинамика на краю вселенной

Исследователи разработали голографическую космологическую модель с применением степенного закона для изучения термодинамических свойств на краю вселенной. Эта модель подчиняется второму закону термодинамики. Кроме того, учеными систематически исследовался процесс, подобный релаксации вселенной, для изучения максимизации энтропии на ее краю.

Изображение
В области Hubble Deep Field (HDF), что в созвездии Большой Медведицы, сконцентрированы многочисленные галактики. © Robert Williams (NASA, ESA, STScI)

Расширение вселенной не дает покоя астрономам и астрофизикам уже на протяжении десятилетий. Среди космологических моделей, которые разрабатывались в течение многих лет, модели Lambda Cold Dark Matter (LCDM) представляются одними из самых простых моделей, которые способны дать изящные объяснения свойств вселенной, таких как ускоренное расширение старой вселенной и структурные образования в ней. Однако модели LCDM страдают от различных теоретических проблем, таких как проблема космологической постоянной. Чтобы решить эти трудности, недавно были разработаны альтернативные термодинамические сценарии, которые расширяют концепцию термодинамики черных дыр.

«Предыдущие исследования показывают, что определенный тип вселенной должен вести себя как обычная макроскопическая система. Расширение вселенной, вероятно, связано с термодинамикой на ее краю, основанной на голографическом принципе», - считает автор исследования Нобуёси Комацу из Университета Канадзава. -

«Я рассмотрел космологическую модель со степенным законом и предположил применение закона равномерного распределения энергии в голографическом варианте. Значение степенного закона пропорционально Hα, где H - параметр Хаббла, а α - свободный параметр. Значение α может быть связано со скрещением квантовых полей вблизи горизонта», - продолжает Комацу.

«Я использовал воображаемую модель для изучения термодинамических свойств на краю вселенной, сосредоточившись на развитии энтропии Бекенштейна-Хокинга. Я обнаружил, что модель в определенной степени подчиняется второму закону термодинамики. Я также использовал эту модель для изучения процесса, подобного релаксации, который происходил до заключительной стадии развития вселенной, что позволило исследовать максимизацию энтропии», - говорит иследователь.

При этом японский ученые надеется, что разработанная модель послужит основой для обсуждения и анализа широкого спектра доступных в настоящее время космологических моделей с точки зрения термодинамики.
https://kosmos-x.net...2020-04-06-6005





Спиральная галактика с перемычкой NGC 1672: вид в телескоп им.Хаббла

Изображение
Авторы и права: Архив телескопа им.Хаббла, НАСА, ЕКА; Обработка и авторские права: Даниэль Нобре
Перевод: Д.Ю.Цветков

Пояснение: У многих галактик около центров есть перемычки. Предполагается, что даже у нашей Галактики Млечный Путь есть небольшая центральная перемычка. Эффектные детали структуры спиральной галактики с хорошо заметной перемычкой NGC 1672 видны на этом изображении, полученном орбитальным космическим телескопом им.Хаббла. Можно увидеть темные волокнистые полосы пыли, молодые скопления из ярких голубых звезд, красные эмиссионные туманности из светящегося водорода, длинную яркую перемычку из звезд, пересекающую центр, и яркое активное ядро, в котором, вероятно, находится сверхмассивная черная дыра. Свету требуется около 60 миллионов лет, чтобы преодолеть расстояние, отделяющее нас от NGC 1672. Размер этой галактики – около 75 тысяч световых лет, она видна в созвездии Золотой Рыбы. Исследования NGC 1672 позволяют лучше понять, как перемычка влияет на процесс звездообразования в центральных областях галактики.
http://www.astronet.ru/db/msg/1639680





Как открывать звезды, не выходя из дома. Истории астрономов-любителей

Изображение
Техника астронома Станислава Короткого
© Станислав Короткий, V. Gerke & T. Prystavski

МОСКВА, 6 апр — РИА Новости, Татьяна Пичугина. Любители астрономии все чаще участвуют в исследовательских проектах и вносят заметный вклад в науку. Только в последние месяцы они открыли несколько примечательных комет, в том числе одну межзвездную. Для астрономической охоты сгодится самый простой телескоп или даже бинокль. Если собственного оборудования нет, снимки перспективных участков неба можно сделать удаленно в различных обсерваториях мира.


Поймали удачу за хвост

С помощью телескопа собственного изготовления инженер Крымской астрономической станции ГАИШ МГУ Геннадий Борисов 30 августа 2019 года открыл необычную комету. Выяснилось, что у нее гиперболическая траектория, а значит, она прилетела к нам из другой звездной системы. Это второй подобный объект, замеченный человечеством.

В начале января астроном-любитель Масаюки Ивамото обнаружил яркую комету в созвездии Змееносца. Центр малых планет Международного астрономического союза присвоил ей имя C/2020 A2 (Iwamoto). На счету японца уже четыре кометы и шесть астероидов.

"Чтобы открывать кометы, нужен телескоп с ПЗС-камерой, хорошей монтировкой. Это дорого. Астероиды — практически закрытая тема для любителей астрономии. Все более-менее яркие уже известны. Другое дело новые звезды. Например, японцы фотографируют каждую ясную ночь перспективные области в пределах Млечного Пути и потом ищут с помощью программ, не вспыхнуло ли там что-нибудь. Изредка в поле зрения попадают и кометы на малых расстояниях от Солнца", — рассказывает Артем Новичонок из Петрозаводска, автор телеграм-канала "Записки астронома".

Сам он в эти дни наблюдает в бинокль за кометой C/2019 Y4 (ATLAS). Видимо, она станет самой яркой в этом году или даже за последние семь лет. В середине мая ее можно будет увидеть невооруженным глазом.

Изображение
© Стас Короткий
Зеленая точка справа — комета C/2019 Y4 (ATLAS). На территории России она видна всю ночь около ковша Большой Медведицы. Возможно, станет самой яркой в году


Что происходит с Бетельгейзе

"В детстве я читал энциклопедии и заинтересовался, как и многие, планетами и созвездиями. Они понятнее, чем космология. Но благодаря компьютерам появились совершенно другие возможности. Уже 20 лет назад были красивые программы-планетарии, позволявшие моделировать небо с любой точки Земли, увидеть нашу планету с Марса или кометы", — вспоминает Новичонок.

Он получил диплом биолога. Однако увлечение малыми телами Солнечной системы, кометами и астероидами со временем только усиливалось. Новичонок участвовал в создании астрономического клуба "Астерион" и одноименной обсерватории, которая позже вошла в состав Петрозаводского государственного университета. В результате он открыл две кометы и несколько астероидов.

"У любителей астрономии есть разные возможности внести вклад в науку: от самых простых задач, не требующих расходов, до строительства собственных обсерваторий. Где-то до сих пор человеческий глаз справляется лучше. Например, в проекте Galaxy Zoo по снимкам классифицируют типы галактик, а в проекте Planet Hunters разбираются с экзопланетами. Это можно делать за компьютером, не выходя из дома, особых навыков не требуется, достаточно простого обучения", — говорит исследователь.

Если же есть хоть какой-то телескоп, интересно наблюдать переменные звезды, то есть такие, чей блеск меняется. Исследуя их, профессионалы главным образом полагаются на любительские данные, особенно визуальные оценки.

Изображение
© Артем Новичонок
Блеск Бетельгейзе (отмечена красной стрелкой) на минимуме. Она тусклее, чем ее соседка по созвездию Ориона — Беллатрикс. Снимок сделан 9 февраля 2020 года

Одна из самых известных переменных звезд — Бетельгейзе, альфа созвездия Ориона. В прошлом году она начала тускнеть и в январе достигла векового минимума. Американская ассоциация наблюдателей переменных звезд просила любителей по всему миру оценивать блеск Бетельгейзе раз в день. На этих данных построили очень детальную кривую блеска, и профессиональные астрономы меняют теперь свои модели, пытаясь разобраться, что происходит.

Бетельгейзе — красный сверхгигант, который завершит свою эволюцию взрывом сверхновой. Не с этим ли связано уменьшение яркости? Это часто обсуждают в СМИ. Однако, подчеркивает Новичонок, ученые в качестве главной версии сейчас рассматривают выброс звездой пылевого облака в сторону наблюдателя.

Много интересного связано и с околоземными астероидами. Например, вычисление периода их вращения и определение формы по кривым блеска, изучение YORP-эффекта, когда тепловые потоки раскручивают тело или, наоборот, замедляют.
"А если есть телескоп с ПЗС-камерой, можно решать более сложные задачи. В любительской обсерватории "Хяркямяки" в Финляндии наблюдают транзиты экзопланет и отправляют данные ученым из Пулковской обсерватории, становясь соавторами публикаций", — приводит пример астроном.

Изображение
© V. Gerke & T. Prystavski
Комета C/2012 S1 (ISON), которую открыли Артем Новичонок и Виталий Невский в 2012 году


Охота на метеоры

В 2004 году в Московской области открылась частная любительская обсерватория "Ка-Дар", затем на Северном Кавказе рядом с САО РАН — ее филиал с 40-сантиметровым телескопом системы Ричи — Кретьена.

Чистый горный воздух сильно облегчает астрономические наблюдения. За несколько лет в филиале "Ка-Дар" обнаружили астероиды, переменные звезды, сверхновую. Именно там Артем Новичонок и Владимир Герке увидели новую комету P/2011 R3 (Novichonok-Gerke).

В 2013-м вся электроника перегорела — вероятно, из-за удара молнии. Обсерватория до сих пор не восстановилась полностью.
"Я своими силами поставил инструменты поменьше и организовал поиски в Млечном Пути вспышек новых звезд", — рассказывает Станислав Короткий, научный руководитель филиала "Ка-Дар" в Нижнем Архызе.
В 2012-м он разглядел Новую в созвездии Стрельца. Следующие два открытия — только в 2020-м.

Изображение
© Стас Короткий
Открытие Новой в 2012 году в созвездии Стрельца. Справа — участок неба со звездой. Еще двое суток назад там было пусто (левый снимок). Кадры получены с объективом Canon EF 135 f/2L USM и ПЗС-камерой

"Это красные карлики с хромосферной активностью. Открытие зафиксировала Американская ассоциация наблюдателей переменных звезд. У них база любительских данных, теперь это самый полный каталог переменных звезд в мире", — уточняет Короткий.

Год назад он с коллегами организовал обзор метеорных потоков — таких как Персеиды, Леониды, Квадрантиды.
"Эти наблюдения держатся в основном на любителях, потому что их сложно централизовать, нужно много камер на большой площади. Это огромные бюджеты. А так любой желающий ставит камеру во дворе дома и снимает. И это дает очень ценный материал. Примерно так было с челябинским метеоритом, траекторию которого в атмосфере рассчитывали по записям с автомобильных видеорегистраторов", — говорит астроном.

Для съемки годятся охранные камеры, у них светосильные объективы, они хорошо видят в темноте, могут снимать всю ночь Млечный Путь, падающие звезды. Затем эти данные обрабатывают в компьютере, ищут следы метеоров, рассчитывают траектории и отправляют в международную базу данных. Обзор охватывает юг России — Краснодар, Анапу, Ставрополь, Кавказ, со временем присоединятся любители на Урале и в других регионах.

"Метеоры — это пылинки размером с миллиметр, входящие в атмосферу Земли на скорости пятьдесят километров в секунду на высоте 150 километров. Они очень яркие, поэтому видны издалека. Мы их одновременно с нескольких камер снимаем по несколько тысяч в год. И ярких болидов, место падения которых перспективно потом поискать, — около десятка", — поясняет исследователь.

Еще он с коллегами-любителями ведет программу фотометрии комет: снимает каждую ночь все объекты из списка самых ярких, чтобы затем прогнозировать, как они изменятся со временем. Следят, конечно, и за приближающейся C/2019 Y4 (ATLAS).

"Профессионалы редко увлекаются этой тематикой, как и переменными звездами. Хотя это дело времени, потому что строят все более крупные обзорные роботы-телескопы, которые быстрее и качественнее наблюдают звездное небо, чем любители. Пока перевес у нас, просто количеством берем", — заключает Короткий.

Изображение
© Фото : Стас Короткий
Метеорный поток Персеиды-2018 в Архызе. Коллаж из 70 кадров


Астроном на удаленке

"Моя малая родина — поселок Южно-Морской Приморского края, где 28 августа 2007 года я наблюдал невооруженным глазом полное лунное затмение. Это произвело на меня большое впечатление, и я стал чаще обращать внимание на красоту звездного неба. Позже, прочитав энциклопедии и учебники, я приступил к систематическим занятиям астрономией", — рассказывает Филипп Романов, 22-летний астроном-любитель, первооткрыватель 62 переменных звезд, десяти кандидатов в планетарные туманности и четырех потенциально двойных звезд.

Первый телескоп ему подарил дедушка — небольшой 60-миллиметровый рефрактор. Затем появился 114-миллиметровый рефлектор, с помощью которого 6 июня 2012-го Филипп наблюдал редчайший астрономический феномен — прохождение Венеры по диску Солнца. А кроме того — пролет яркого околоземного астероида 2012 DA14 возле Земли.

Изображение
© Филипп Романов
Астроном-любитель Филипп Романов снимает рассвет над сопками на побережье Японского моря

С помощью 200-миллиметрового рефлектора Sky-Watcher BK P2001EQ5 он снял окончание покрытия (открытие) звезды HD 95848 Юпитером, покрытие звезды TYC 6349-00855-1 астероидом (159) Aemilia, гравитационное микролинзирование Gaia16aye, вспышку блазара 4C 11.69.

В 2015-м Филипп Романов переехал в Москву, где с красным дипломом окончил политехническое отделение колледжа "Царицыно". В дальнейшем он планировал посещать подготовительные курсы при МГУ, чтобы поступить на физфак, на специалитет астрономии. Но судьба распорядилась иначе. В результате непредвиденных обстоятельств ему пришлось покинуть комнату в коммуналке, купленную семьей на период учебы, и скитаться по чужим углам.
Сейчас молодой человек находится в Приморье. Оставшись без собственного астрономического оборудования, он действует через удаленные телескопы.

"Это интересный и трудоемкий процесс. Например, 21 декабря 2019-го произошел один из мощнейших в году гамма-всплесков GRB 191221B с ярким оптическим послесвечением. Спустя примерно час я уже знал об этом и рассчитал, что в область видимости данного участка неба из всех подходящих попадала только обсерватория "Сайдинг Спринг" в Австралии.

Дождавшись ее открытия, я выбрал свободный промежуток времени, ввел координаты, параметры съемки и получил четыре фотографии с выдержками по несколько минут. На трех обнаружил оптическое послесвечение гамма-всплеска, измерил его блеск программным способом, 23 декабря направил отчет в систему обмена информацией о гамма-всплесках — Gamma-ray Coordinates Network, и его опубликовали. До этого я дважды снимал области неба с гамма-всплесками на удаленном телескопе, но оптическое послесвечение зафиксировал впервые", — объясняет астроном.

Изображение
© Филипп Романов/iTelescope.Net
Оптическое послесвечение гамма-всплеска GRB 191221B, которое Филипп Романов снял удаленно через iTelescope.Net в обсерватории в Австралии


По следам межзвездной гостьи и далеких звезд

Об открытии кометы Геннадием Борисовым Романов узнал практически сразу из электронного циркуляра Центра малых планет с отметкой "Further observations are clearly very desirable" (дальнейшие наблюдения очень желательны). Он решил посодействовать, но удаленную съемку долго не удавалось заказать: нужно было ждать совпадения многих условий.
Наконец 18 и 20 сентября необходимые участки неба сфотографировали в удаленной обсерватории SRO в Оберри (США).
Астроном изучил снимки на компьютере, измерил блеск кометы, ее координаты в различные моменты времени и отправил эти данные в Центр малых планет, который включил их в свой циркуляр.

"Это был заключительный электронный циркуляр, в котором комета обозначалась по-прежнему. Уже на следующий день ей присвоили межзвездное наименование 2I/Borisov. В этом есть вклад и моих измерений", — уточняет Романов.

Свою первую переменную звезду — NSVS 3246176 в созвездии Лебедя — он открыл 8 января 2016-го, а 62-ю по счету — в созвездии Кассиопея — 20 февраля 2020-го. Ее временное обозначение — Romanov V38. Все это без телескопов, только анализируя информацию из открытых источников: оцифрованные фотопластинки с изображениями звездного неба, разные базы данных.

Изображение
© Филипп Романов/iTelescope.Net
Переменная звезда в созвездии Центавр открыта 3 декабря 2018 года. Снимок сделан 26 февраля 2020 года через удаленный телескоп в обсерватории "Сайдинг Спринг" в Австралии

"С каждым годом все больше автоматизированных обзоров неба, где много новых переменных звезд. Но и возможности астрономов-любителей еще не исчерпаны. Только теперь перед отправкой информации необходимо самостоятельно проверить множество астрономических каталогов: надо убедиться, что открытие не сделал кто-то ранее", — добавляет исследователь.
Развитию любительской астрономии способствуют широкий ассортимент телескопов разной цены, научное программное обеспечение для самостоятельной работы, а также публичные мероприятия — дни открытых дверей в обсерваториях, бесплатные "тротуарные" наблюдения в телескопы.

"Астрономию необходимо популяризировать, поскольку много лет ее не преподавали в школах, — полагает Филипп Романов. — Мне встречались взрослые люди, которые во время моих астрономических наблюдений на улице спрашивали об очевидном: не комета ли это, указывая на яркую Венеру, почему Луна "в дырах", пролетавшую МКС принимали за падающую звезду". Во всем этом очень легко разобарться — было бы желание.

Изображение
© Фото : Филипп Романов/iTelescope.Net
Астероид 2020 AV2 — первый из группы Ватиры (орбиты расположены внутри орбиты Венеры). Снято на удаленном телескопе iTelescope.NET в Нью-Мексико
https://ria.ru/20200...1569406991.html

#1823 alexandrion12

    Активный участник

  • Пользователи
  • PipPipPipPipPip
  • 10 643 сообщений

Отправлено 09 Апрель 2020 - 07:57

Квазар IRAS F11119 + 3257 имеет высокоскоростную двухстороннюю струю

Изображение

Астрономы провели интерферометрические наблюдения с очень длинной базой (VLBI) квазара IRAS F11119 + 3257 с использованием европейской сети VLBI (EVN). Они обнаружили, что объект имеет высокоскоростную двустороннюю струю, что было подробно описано в статье, опубликованной 25 марта в репозитории arXiv pre-print.

Приведенные в действие сверхмассивными черными дырами (SMBH), квазары или квазизвездные объекты (QSO) представляют собой чрезвычайно светящиеся активные галактические ядра (АГЯ) с яркостью, даже в тысячи раз превышающей яркость галактики Млечный путь. Известно, что большинство квазаров выбрасывают огромное количество материала в свои галактики. Следовательно, обнаружение и наблюдение таких потоков может дать важные подсказки об эволюции галактик.

При красном смещении 0,189 квазар IRAS F11119 + 3257 представляет собой ультрафиолетовую инфракрасную галактику 1-го типа (ULIRG) и содержит сильные молекулярные потоки, причем в излучении преобладает АГЯ. Предполагается, что истечение из этого источника может быть вызвано радиоструйным или радиационным давлением от эмиссии диска и ветра диска.

Чтобы проверить этот сценарий, команда астрономов во главе с Джуном Янгом из Технологического университета Чалмерса, Швеция, провела VLBI наблюдения с высоким разрешением объекта IRAS F11119 + 3257, которые предоставили больше информации о его структуре.

«Мы наблюдали IRAS F11119 + 3257 с EVN на частотах 1,66 и 4,93 ГГц в 2016 году. (...) Полные наблюдения EVN на частоте 1,66 ГГц были проведены 8 марта», - написали астрономы в статье.

Наблюдения на частотах 1,66 и 4,93 ГГц показывают, что квазар имеет двухстороннюю струю с проекционным расстоянием около 650 световых лет и очень высоким коэффициентом плотности потока - около 290.

Анализируя соотношения плотности потока между приближающимися и удаляющимися компонентами струи, исследователи рассчитали, что внутренняя скорость струи составляет 0,57 скорости света. Это самая высокая скорость среди всех известных сильно аккрецирующих объектов, что позволило исследователям сделать первые выводы относительно происхождения струи.

«Мы пришли к выводу, что внутренняя скорость струи ≥ 0,57c. Это выше, чем у рентгеновских ветров, и поэтому вряд ли было вызвано только радиационным давлением», - заключили ученые.

Кроме того, основываясь на наблюдаемом широкополосном радиочастотном спектре, астрономы предполагают, что IRAS F11119 + 3257 является источником с Gigahertz-Peaked Spectrum (GPS) или компактным источником с Steep-spectrum source (CSS). По мнению авторов статьи, наиболее правдоподобным объяснением является то, что исследуемый квазар является необычным компактным симметричным объектом (CSO), подтипом GPS. Это предположение было сделано на основе морфологии двухсторонней струи объекта, компактного размера и исключительно высокого коэффициента плотности потока/
https://www.astronew...=20200407002526





Что делает атмосферу Сатурна такой горячей

Изображение

Верхние слои в атмосфере газовых гигантов - Сатурна, Юпитера, Урана и Нептуна - горячие, как и у Земли. Но в отличие от Земли, Солнце слишком далеко от этих внешних планет, чтобы объяснить высокие температуры. Их источник тепла был одной из великих загадок планетарной науки.

Анализ новых данных с космического корабля НАСА «Кассини» находит жизнеспособное объяснение того, что так сильно нагревает верхние слои Сатурна и, возможно, других газовых гигантов: полярные сияния на северном и южном полюсах планеты. Электрические токи, вызванные взаимодействиями между солнечными ветрами и заряженными частицами от спутников Сатурна, разжигают полярные сияния и нагревают верхнюю атмосферу. Как и в случае с северным сиянием Земли, изучение полярных сияний говорит ученым о том, что происходит в атмосфере планеты.

Работа, опубликованная сегодня в журнале «Nature Astronomy», является наиболее полным пока отображением как температуры, так и плотности верхней атмосферы газового гиганта - области, которая плохо изучена.

«Понимание динамики действительно требует общего взгляда. Этот набор данных - первый случай, когда мы смогли взглянуть на верхние слои атмосферы от полюса до полюса, а также увидеть, как температура меняется с глубиной», - сказала Зара Браун, ведущий автор исследования и аспирант в лунно-планетарной лаборатории Университета Аризоны.

Создавая полную картину того, как тепло циркулирует в атмосфере, ученые лучше понимают, как авроральные электрические токи нагревают верхние слои атмосферы Сатурна и как ведут себя ветры. Глобальная система ветров может распределять эту энергию, которая первоначально откладывается около полюсов в экваториальные области, нагревая их вдвое по сравнению с температурами, ожидаемыми только от солнечного нагрева.

«Результаты жизненно важны для нашего общего понимания верхних слоев атмосферы и являются важной частью наследия Кассини», - сказал соавтор исследования Томми Коскинен, член команды Cassini по визуализации. «Они помогают решить вопрос о том, почему верхняя часть атмосферы настолько горячая, а остальная часть атмосферы - из-за большого расстояния от Солнца - холодная».

Управляемый Лабораторией реактивного движения НАСА в Южной Калифорнии, Кассини был орбитальным аппаратом, который наблюдал Сатурн более 13 лет, прежде чем исчерпал запас топлива. Миссия погрузила его в атмосферу планеты в сентябре 2017 года, но перед этим Кассини выполнил 22 сверхблизких прохода на орбите Сатурна, а также финальный тур проход под названием Гранд Финал.

Именно во время Гранд Финала были собраны ключевые данные для новой температурной карты атмосферы Сатурна. В течение шести недель миссия Кассини нацеливалась на несколько ярких звезд в созвездиях Ориона и Большой Пес. В это время космический корабль наблюдал, как звезды поднимаются и садятся за гигантскую планету. Ученые проанализировали, как изменился свет звезд, когда они проходили через атмосферу.

Измерение плотности атмосферы дало ученым информацию, необходимую для определения температуры. Плотность уменьшается с высотой, а скорость снижения зависит от температуры. Они обнаружили, что температура достигает максимума вблизи полярных сияний, что указывает на то, что полярные электрические токи нагревают верхнюю атмосферу.

Измерения плотности и температуры вместе помогли ученым выяснить скорость ветра. Понимание верхней атмосферы Сатурна, где планета встречается с космосом, является ключом к пониманию космической погоды и ее влияния на другие планеты в нашей солнечной системе и экзопланеты вокруг других звезд.

«Несмотря на то, что были найдены тысячи экзопланет, только планеты нашей солнечной системы могут быть изучены в таких подробных деталях. Благодаря Кассини, у нас прямо сейчас есть детальная картина верхней атмосферы Сатурна» - сказал Браун.

Миссия Кассини-Гюйгенс - совместный проект НАСА, Европейского космического агентства и Итальянского космического агентства.
https://www.astronew...=20200407120200






Планетолог разрешил глубинные океаны магмы на Венере

Изображение
Венера без облачного покрова. Компьютерная обработка данных наземных радиотелескопов и аппаратов Венера-15, Венера-16, Magellan.
NASA/JPL

Внутреннее строение Венеры и Земли эволюционировало с разными темпами, несмотря на то, что планеты, скорее всего формировались в одинаковых условиях, считает американский планетолог Джозеф Г. О’Рурк (Joseph G. O’Rourke). Он предложил модель, согласно которой между мантией и ядром Венеры до сих пор могут существовать океаны магмы. Статья об этом опубликована в Geophysical Research Letters.


Магматические океаны из расплавленных силикатных пород и металлов были обычным явлением на планетах земной группы сразу после их образования. В самом начале, когда из крупных планетезималей формировались планеты, тепла, выделяющегося при гравитационном соединении и при распаде радиоактивных элементов, было достаточно, чтобы расплавить вещество, из которого эти «строительные блоки» состояли. Глобальный магматический океан постепенно затвердевал, формируя мантию и оставляя два жидких океана — наружный и глубинный, базальный.

Те океаны магмы, что располагались на поверхности, затвердели за первые 100 миллионов лет, однако базальные магматические океаны, находящиеся между твердой мантией и ядром, из-за медленного теплоотвода могли оставаться жидкими достаточно продолжительное время.

Модели образования планет земной группы из планетезималей и эволюции магматических океанов на юных планетах достаточно широко разработаны, однако Джозеф Г. О’Рурк (Joseph G. O’Rourke) из университета Аризоны отмечает, что Венере при этом до сих пор уделялось недостаточно внимания. Так, в тематическом обзоре издательства Annual Reviews of Earth and Planetary Sciences об этой планете нет ни слова, хотя очень подробно описаны, например, магматические океаны на Луне, которая планетой не является. Американский планетолог решил восполнить этот пробел и, взяв на вооружение совокупность имеющихся наблюдений и теоретических расчетов, разработал модель, согласно которой внутреннее строение Венеры примерно соответствует строению Земли двух-трех миллиардов лет назад.

Предполагается, что первоначально обе планеты обладали одинаковой структурой, однако впоследствии эта структура эволюционировала с разными темпами. Близость Венеры к Солнцу способствовала тому, что океан магмы на поверхности затвердел на ней позже, чем на Земле. Из-за высокой температуры венерианской поверхности и отсутствия на ней тектонических явлений, мантия Венеры остывала медленнее, чем на Земле. Поэтому слой магмы, близкий к верхнему слою ядра, вполне мог остаться на Венере расплавленным гораздо дольше, чем на нашей планете.

Результаты моделирования показали, что на Земле за 4,5 миллиарда лет базальный магматического слой из океана глубиной 750 километров сократился до тоненькой прослойки — всего в один километр, да и то, скорее всего, рассредоточенной в отдельных полостях. На Венере за это же время базальный океан магмы «похудел» только примерно до 230 километров.

Сейчас магнитное поле на Венере очень слабое, магнитосфера планеты образована ионизированными частицами солнечного ветра. Однако предложенная О'Рурком модель предполагает, что в венерианском магматическом океане ранее могло генерироваться магнитное поле — по разным методикам расчета это явление могло прекратиться от 2,8 миллиардов до 200 миллионов лет назад.

Глубинный магматический океан, если он до сих пор присутствует на Венере, может также сказаться на том, насколько хорошо планета деформируется под действием приливных сил.

Наконец, если, несмотря на все эти предсказания, окажется, что базального океана магмы на второй планете от Солнца на самом деле нет, это может стать указанием на то, что исходные условия возникновения Земли и Венеры заметно различались.

Автор модели отмечает, что разработанную им гипотезу могут подтвердить исследования Венеры при помощи космических аппаратов. Планы таких межпланетных миссий есть у Роскосмоса и NASA — российские ученые с 2005 года разрабатывают проект аппарата «Венера-Д», а американское космическое агентство недавно объявило конкурс на разработку сенсора для будущего венерианского ровера.

Евгения Скареднева
https://nplus1.ru/ne...us-magma-oceans






Загадочная черная дыра разрывает звезду на куски*

Ученые на шаг приблизились к доказательству существованию так называемых умеренных черных дыр или черных дыр средней массы. Именно они считаются недостающим звеном в эволюции от небольших черных дыр до сверхмассивных черных дыр. В то время как последних обнаружить в звездном небе легче из-за их массы в миллионы и миллиарды раз превышающей массу Солнца и процессов, которые они вызывают в окружающем их пространстве, их теоретически предсказанные меньшие родственники до сих пор избегали взгляда астрономов.

Изображение
Так астрономы представляют себе поглощение звезды, которая «попала на обед» черной дыре средней массы (иллюстрация). © ESA/ Hubble, M. Kornmesser


Звезда разрывается на части

И такая черная дыра способна выдать себя в космическом «поедании» звезды. Еще в 2006 году астрономам стало известно о загадочном свечении, которое было зарегистрировано с помощью спутников NASA и ESA с использованием рентгеновских лучей. По словам исследователей, осуществленное недавно наблюдение с использованием телескопа «Хаббл» с большой долей вероятности подтверждает, что это свечение является следствием разрыва звезды, которая слишком близко подошла к черной дыре.

Исходя из местоположения в другой галактике и предполагаемой массы, рассматриваемую черную дыру действительно можно отнести к «среднему классу». Как следует из исследовательского отчета, ее масса примерно в 50 тысяч раз превышает массу нашего Солнца. Это во много раз меньше тех сверхмассивных черных дыр, которые обычно находятся в центре больших галактик, но при этом намного больше, чем черные дыры, возникающие из коллапсирующей звезды.

Изображение
Черная дыра находится внутри белого кружка в нижней части изображения. © NASA, ESA, D. Lin

Обнаруженный объект является лишь вторым убедительным свидетельством того, что такие умеренные черные дыры действительно существуют.


Многие вопросы остаются без ответа

По словам исследователей, на многие вопросы ответов у них пока что нет. В частности, находятся ли черные дыры этого класса в основном в плотных звездных скоплениях, где и был обнаружен описанный выше объект? Превращаются ли они со временем в сверхмассивные черные дыры? И как они вообще появляются?

Кроме того, астрономы считают необходимым скорректировать имя этой черной дыры. Ведь она все еще сохраняет название, присвоенное свечению, обнаруженному в 2006 году: 3XMM J215022.4−055108. Это довольно далеко от Земли и даже нашей галактики - нас разделяет расстояние в 750 миллионов световых лет.

Animation of a star torn apart by a black hole
https://youtu.be/zCZNLOTryHs

Hubble Finds Evidence of Mid-Sized Black Hole
https://www.youtube....h?v=WvnNa1j_bxA

https://kosmos-x.net...2020-04-07-6008






Три метеороида сгорели в атмосфере в течение всего трех часов

На прошлой неделе, в ночь с первого на второе апреля, в атмосфере над территорией Бельгии и Германии — в течение всего лишь трех часов — вспыхнули три болида.

Василий Васильев

Изображение
IMO

В атмосфере над территорией Бельгии и Германии на прошлой неделе в течение всего лишь трех часов сгорели три метеороида; причем первые два сгорели в течение менее чем часа. Болиды детектировали, в частности, сеть French Fireball Recovery and InterPlanetary Observation Network (FRIPON), которая включает камеру всего неба в Брюсселе, и сеть NASA CAMS.

С учетом того что данные метеороиды сгорели в земной атмосфере почти в одно и то же время, можно предположить, что у всех трех объектов — общая история: возможно, когда-то они были частями крупного астероида.

Изображение
IMO

Недавно мы писали о том, что в конце текущего месяца рядом с Землей должен пролететь огромный астероид 1998 OR2; возможно, он станет крупнейшим астероидом из тех, что пролетят недалеко от нашей планеты в этом году.
https://www.popmech....go-treh-chasov/




оффтоп

В вымираниях мезозойской эры обвинили вулканы

Изображение
NASA

Ученые обнаружили высокие концентрации углекислого газа магматического происхождения в образцах базальта из Центрально-Атлантической магматической провинции. Это подтвердило гипотезу, согласно которой именно извержения вулканов привели к катастрофическим изменениям климата — глобальному потеплению и подкислению вод Мирового океана — в результате которых произошли массовые вымирания живых организмов в мезозое. Статья опубликована в журнале Nature Communications.


Резкое потепление климата перед началом Юрского периода обрекло на гибель множество биологических видов в воде и на суше, а вызвано оно было ростом концентрации углекислого газа в атмосфере, что удалось определить с помощью анализа ископаемых карбонатных пород. Накопление углекислого газа привело к повышению температуры воздуха и подкислению вод океана за счет череды кислотных дождей. Однако точные причины возрастания концентрации до сих пор установлены не были.

Центрально-Атлантическая магматическая провинция (CAMP) — это крупнейшая по площади область изверженных пород в мире: она сложена базальтом и образовалась в конце триаса еще до разделения Пангеи. Крупные извержения в этой провинции совпадали по времени с массовыми вымираниями биологических видов в мезозое, а эмиссия углекислого газа вулканами, как предполагается, и могла быть причиной резких климатических изменений, преобразующих среду обитания живых организмов.

Чтобы проверить гипотезу о причинно-следственной связи этих событий, ученые во главе с Манфредо Каприоло (Manfredo Capriolo) из Университета Падовы исследовали образцы магматических пород в CAMP на наличие углекислого газа, угарного газа, метана и элементарного углерода внутри пузырьков.

Для исследования ученые отобрали более 200 образцов магматических пород из застывших потоков лавы на территории Португалии, Марокко, США и Канады. Они ожидали обнаружить крайне низкие концентрации углекислого газа, которые трудно измерить количественно, поэтому анализ его содержания в пузырьках проводился посредством рамановской спектроскопии. Это неинвазивный метод, который позволяет получать хорошо различимые спектры и однозначно идентифицировать молекулы.

Изображение
Пузырьки, включенные в магматическую породу
Nature communications

Ученые доказали наличие углекислого газа в базальтовых породах и рассчитали, что извержения вулканов в конце Триасового периода высвободили в атмосферу порядка 105 гигатонн углекислого газа. Каждый магматический импульс CAMP приводил к выбросам углекислого газа в количестве, сопоставимом со всей прогнозируемой антропогенной эмиссией за XXI век.
Вулканическая активность, таким образом, стала главным источником поступления углекислого газа в атмосферу и перестроила планетарный цикл углерода, сложившегося в ту эпоху. Это спровоцировало глобальное потепление и повышение кислотности вод Мирового океана, которые повлекли за собой массовые вымирания живых организмов.

Ранее ученые впервые извлекли меловые отложения на антарктическом шельфе и изучили структуру тропических лесов, которые росли там 88 миллионов лет назад.

Марина Попова
https://nplus1.ru/ne...-global-warming

#1824 alexandrion12

    Активный участник

  • Пользователи
  • PipPipPipPipPip
  • 10 643 сообщений

Отправлено 10 Апрель 2020 - 08:03

Показано первое в мире фото мощной струи, возникающей при столкновении галактик

Изображение

Группа исследователей из Клемсонского университетского научного колледжа в сотрудничестве с зарубежными коллегами сообщила о первом окончательном обнаружении релятивистской струи, возникающей от двух сталкивающихся галактик, - по сути, первое фотографическое доказательство того, что слияние галактик может создавать струи заряженных частиц, которые перемещаются почти со скоростью света.

Кроме того, ученые ранее обнаружили, что эти джеты могут быть обнаружены в галактиках эллиптической формы, которые могут образоваться в результате слияния двух спиральных галактик. Теперь у них есть изображение, показывающее формирование струи от двух молодых спиральных галактик.

«Впервые мы обнаружили две галактики спиральной или дискообразной формы на пути к столкновению, в результате которого возникла зарождающаяся небольшая струя, которая только начала свою жизнь в центре одной из галактик», - сказала Вайдехи Палия, бывший исследователь и ведущий автор выводов, опубликованных в Астрофизическом журнале 7 апреля 2020 года.

Статья называется «TXS 2116-077: Релятивистская струя, испускающая гамма- излучение при слиянии галактик» (TXS 2116-077: A gamma-ray emitting relativistic jet hosted in a galaxy merger). В дополнение к Палии, которая в настоящее время работает в Deutsche Elektronen Synchrotron (DESY) в Германии, в число других авторов входят доцент Марко Аджелло, профессор Дитер Хартманн и адъюнкт-профессор Стефано Маркези с кафедры физики и астрономии.

Тот факт, что струя очень молода, позволил исследователям ясно увидеть его хозяина.

По словам Аджелло, мы много раз представляли себе галактические столкновения. Но он и его коллеги первыми обнаружили две галактики, сливающиеся там, куда на нас направила ​​полностью сформированная струя, хотя и очень молодая, а следовательно, еще не настолько яркая, чтобы ослепить нас.

«Как правило, струя излучает свет, который настолько силен, что мы не можем видеть галактику за ним», - сказал Маркези. «Это все равно что пытаться смотреть на объект, а кто-то направляет яркий фонарь в ваши глаза. Все, что вы можете видеть, - это фонарик. Этот реактивный двигатель не такой мощный, поэтому мы хорошо можем видеть галактику - там, где она рождается».

Джеты - самые мощные астрофизические явления во вселенной. Они могут излучать во вселенную больше энергии за одну секунду, чем наше солнце будет производить за всю свою жизнь. Эта энергия находится в форме излучения, такого как интенсивные радиоволны, рентгеновские и гамма-лучи.

«Джеты являются лучшими ускорителями во Вселенной, гораздо лучше, чем суперколлайдеры, которые есть на Земле», - сказал Хартманн, имея в виду ускорители, используемые в исследованиях физики высоких энергий.

Считалось, что джеты рождаются от более старых галактик эллиптической формы с активным ядром галактики (AGN), представляющим собой сверхмассивную черную дыру, которая находится в ее центре. Ученые считают, что все галактики имеют центрально расположенные сверхмассивные черные дыры , но не все они являются AGN. Например, массивная черная дыра нашего Млечного Пути находится в состоянии покоя.

Ученые предполагают, что AGN увеличиваются за счет гравитационного втягивания газа и пыли в процессе, называемом аккрецией. Но не вся эта материя попадает в черную дыру. Некоторые частицы становятся ускоренными и выбрасываются наружу в виде узких пучков в виде струй.

«Трудно выбить газ из галактики и достичь ее центра», - объяснил Аджелло. «Вам нужно что-то, чтобы немного встряхнуть галактику, чтобы заставить газ туда попасть. Слияние или столкновение галактик - это самый простой способ переместить газ, и если газа будет достаточно, то сверхмассивная черная дыра станет чрезвычайно яркой» и потенциально может заработать реактивный джет».

Аджелло полагает, что снимок команды запечатлел две галактики, галактику Seyfert-1, известную как TXS 2116-077, и другую галактику аналогичной массы.

«В конце концов весь газ будет выброшен в космос, а без газа галактика не сможет больше образовывать звезды», - сказал Аджелло. «Без газа черная дыра отключится, а галактика будет бездействовать».

Спустя миллиарды лет наш собственный Млечный Путь сольется с близлежащей галактикой Андромеда.

«Ученые провели подробное численное моделирование и предсказали, что это событие может в конечном итоге привести к образованию одной гигантской эллиптической галактики», - сказала Палия. «В зависимости от физических условий, он может выпустить релятивистскую струю, но это в далеком будущем».

Команда сделала этот снимок с помощью одного из крупнейших наземных телескопов в мире - 8,2-метрового оптического инфракрасного телескопа Subaru, расположенного на вершине горы на Гавайях. Они провели последующие наблюдения с помощью телескопа Gran Telescopio Canarias и Уильяма Гершеля на острове Ла-Пальма у побережья Испании, а также с помощью космического телескопа НАСА Chandra X-Ray Observatory.
https://www.astronew...=20200408140850






Образуются ли гамма-всплески от коллапсирующих магнитных полей звезды?

Изображение

Когда массивная звезда в далекой галактике разрушается, образуя черную дыру, из ее ядра вылетают два гигантских струи светоизлучающей плазмы. Эти чрезвычайно яркие гамма-всплески (GRB) являются самыми мощными взрывами во вселенной, и когда струя направлена ​​на Землю, послесвечение можно обнаружить с помощью наземных и космических телескопов. Материал не просто катапультируется из взрывающейся звезды, он разгоняется до сверхвысоких скоростей вдоль узкого луча гамма-струи, оставляя астрофизиков озадаченными источником энергии, приводящим в действие эти необычные взрывы. Теперь новое международное исследование под руководством Университета Бата обещает пролить свет на это загадочное явление.

Многие астрономы предпочитают объяснение GRB, основанное на модели барионной струи. Оно говорит о том, что повторяющиеся столкновения между материалом от взрыва и материалом, окружающим умирающую звезду, производят гамма-вспышку и последующее затухающее послесвечение - умирающие угли расширяющегося огненного шара.

Вторая гипотеза, называемая магнитной моделью, утверждает, что огромное первичное магнитное поле в звезде разрушается в течение нескольких секунд после первоначального взрыва, высвобождая энергию для питания чудовищного взрыва.

Теперь впервые международная команда исследователей нашла доказательства, подтверждающие эту магнитную модель. Работая в сотрудничестве с исследователями из Великобритании, Италии, Словении, России, Южной Африки и Испании, астрофизики Бата изучили данные о коллапсе массивной звезды в галактике на расстоянии 4,5 миллиарда световых лет. Они были предупреждены о коллапсе звезды после того, как ее гамма-вспышка (названная GRB 190114C) была обнаружена космической обсерваторией Нила Герилса НАСА.

Исследователи отметили поразительно низкий уровень поляризации в гамма-всплеске в моменты сразу после коллапса звезды, что указывает на то, что магнитное поле звезды было разрушено во время взрыва.

Нурия Джордана-Митжанс, ведущий автор статьи в Astrophysical Journal и обладатель стипендии Хироко и Джима Шервина в области астрофизики, сказала: «Из предыдущих исследований мы ожидали обнаружить поляризацию до 30% в течение первых ста секунд после взрыва. Таким образом, мы были удивлены, получив всего 7,7% менее чем через минуту после взрыва, за которым последовало внезапное падение до 2% вскоре после этого».

Она добавила: «Это говорит нам о том, что магнитные поля разрушались катастрофически, сразу после взрыва, высвобождая энергию и приводя в действие яркий свет, обнаруженный в электромагнитном спектре».

Чрезвычайно яркие гамма-всплески обнаруживаются спутниками на орбите Земли, однако никто не может предсказать, где или когда появится новая, поэтому ученые полагаются на автономные роботизированные телескопы с быстрым откликом для улавливания быстро затухающего света послесвечения. Через несколько секунд после того, как обсерватория НАСА определила GRB 190114C, роботизированные телескопы, расположенные на Канарских островах и в Южной Африке, получили уведомление об обнаружении НАСА и были оперативно перенастроены. В течение одной минуты после открытия GRB телескопы уже собирали данные о выбросах.

Профессор Кэрол Манделл, руководитель отдела астрофизики в Университете Бата и соавтор исследования, сказала: «Наши инновационные телескопические системы полностью автономны, они могут работать без людей, поэтому они очень быстро переключились и начали проводить наблюдения за GRB, почти сразу после его обнаружения спутником "Свифт".

Профессор Манделл продолжила: «Примечательно, что, не выходя из наших собственных домов, мы смогли обнаружить важность изначальных магнитных полей в питании космического взрыва в далекой галактике».
https://www.astronew...=20200408150212






У ученых появились сомнения относительно изотропии Вселенной

Изображение

Куда бы мы ни посмотрели, везде в космосе действуют одни и те же правила - бесчисленные расчеты астрофизиков основаны на этом основном принципе. Однако недавнее исследование, проведенное университетами Бонна и Гарварда, поставило этот принцип под сомнение. Если бы измеренные значения подтвердились, это отбросило бы многие предположения о свойствах Вселенной за борт. Результаты исследования опубликованы в журнале Astronomy & Astrophysics, но уже доступны в интернете.

После Большого Взрыва Вселенная раздулась, как тесто с изюмом, которое положили в теплое место, чтобы оно поднялось. До недавнего времени считалось, что это увеличение размеров происходит равномерно во всех направлениях, как при хорошем дрожжевом тесте. Астрофизики называют это "изотропией". Многие расчеты фундаментальных свойств Вселенной основаны на этом предположении. Вполне возможно, что все они ошибочны - или, по крайней мере, неточны - благодаря убедительным наблюдениям и анализу ученых из университетов Бонна и Гарварда.

Они впервые проверили гипотезу изотропии с помощью нового метода, который позволяет получить более надежные утверждения, чем раньше. Они столкнулись с неожиданным результатом: согласно этому методу, некоторые области пространства расширяются быстрее, чем они должны, в то время как другие расширяются медленнее, чем ожидалось. "Во всяком случае, этот вывод напрашивается на основании наших измерений", - утверждает Константинос Мигкас из Института астрономии Аргеландера при Боннском университете.

Мигкас и его коллеги разработали новый, эффективный тест изотропии в своем исследовании. Она основана на наблюдении так называемых скоплений галактик - в некотором смысле изюм в дрожжевом тесте. Скопления испускают рентгеновское излучение, которое может быть получено на Земле (в данном случае это было сделано с помощью спутниковых телескопов Chandra и XMM-Newton). Температура скоплений галактик может быть рассчитана на основе определенных характеристик излучения. Кроме того, их яркость можно измерить - чем они горячее, тем ярче светятся.

В изотропной Вселенной действует простое правило. Чем дальше от нас находится небесный объект, тем быстрее он удаляется от нас. Исходя из его скорости, мы можем, следовательно, вывести его расстояние от нас, независимо от направления, в котором находится объект. По крайней мере, так мы думали до сих пор. "Однако на самом деле наши измерения яркости, похоже, не согласуются с приведенным выше расчетом расстояния", - подчеркивает Мигкас.

Это происходит потому, что количество света, достигающее Земли, уменьшается с увеличением расстояния. Итак, каждый, кто знает первоначальную светимость небесного тела и его расстояние, знает, насколько ярко оно должно светить на снимках с телескопа. И именно в этот момент ученые столкнулись с несоответствиями, которые трудно согласовать с гипотезой изотропии: некоторые скопления галактик гораздо слабее, чем ожидалось. Их расстояние от Земли, вероятно, намного больше, чем рассчитано по их скорости. А для некоторых других, однако, все наоборот.

"Есть только три возможных объяснения этому", - утверждает Мигкас, который делает свою докторскую диссертацию в исследовательской группе профессора Томаса Райприча из Института Аргеландера.

Во-первых, возможно, что рентгеновское излучение, интенсивность которого мы измерили, ослабевает на пути от скоплений галактик к Земле. Это может быть связано с еще не обнаруженными газовыми или пылевыми облаками внутри или снаружи Млечного Пути. Однако при предварительных анализах мы обнаруживаем это несоответствие между измерением и теорией не только в рентгеновских лучах, но и на других длинах волн. Крайне маловероятно, что какая-либо материальная туманность поглощает совершенно разные типы излучения одним и тем же способом. Но наверняка мы узнаем только через несколько месяцев".

Второе объяснение - это так называемые "объемные потоки". "Это группы соседних скоплений галактик, которые непрерывно движутся в определенном направлении - например, из-за некоторых структур в пространстве, которые генерируют сильные гравитационные силы. Следовательно, они будут притягивать скопления галактик к себе и, таким образом, изменять их скорость (и, следовательно, также их производное расстояние). «Этот эффект также означал бы, что многие вычисления свойств локальной Вселенной были бы неточными и должны были бы повторяться», - объясняет Мигкас.

Третья - самая серьезная: что, если Вселенная вообще не изотропна? Что, если, образно говоря, дрожжи в галактическом тесте с изюмом распределены настолько неравномерно, что в некоторых местах они быстро набухают, а в других почти не растут? Такая анизотропия может быть, например, следствием свойств таинственной "темной энергии", которая действует как дополнительная движущая сила для расширения Вселенной.

Однако до сих пор отсутствует теория, которая сделала бы поведение темной энергии согласованной с наблюдениями. "Если нам удастся разработать такую теорию, это может значительно ускорить поиск точной природы этой формы энергии", - уверен Мигкас.

Настоящее исследование основано на данных от более чем 800 скоплений галактик, 300 из которых были проанализированы авторами. Остальные кластеры взяты из ранее опубликованных исследований. Анализ одних только рентгеновских данных был настолько трудоемким, что на это ушло несколько месяцев. Ожидается, что новый спутниковый рентгеновский телескоп eROSITA в ближайшие годы зафиксирует еще несколько тысяч скоплений галактик. Тогда станет ясно, действительно ли гипотеза изотропии должна быть отброшена.
https://www.astronew...=20200408175421






Галактики-спутники Млечного пути выявляют связь между гало и эволюцией галактик

Изображение

Аналогично тому, как вокруг Солнца движутся планеты, вокруг которых, в свою очередь, движутся их спутники, вокруг нашей Галактики обращаются галактики-спутники, и некоторые из этих спутниковых галактик могут иметь собственные галактики-спутники, меньшие по размерам. Так, Большое Магелланово Облако, относительно крупная галактика-спутник, наблюдаемая с территории Южного полушария, предположительно, доставила в нашу Галактику не менее 6 собственных галактик-спутников, когда впервые приблизилась к Млечному пути, согласно недавним измерениям, проведенным с использованием спутника Gaia («Гея») Европейского космического агентства.

Астрофизики считают, что темная материя оказывает большое влияние на структуру нашей Галактики, и теперь в новом исследовании ученые из Национальной ускорительной лаборатории SLAC Министерства энергетики США и участники проекта Dark Energy Survey во главе с Итаном Надлером (Ethan Nadler), воспользовавшись наблюдениями тусклых галактик, окружающих Млечный путь, смогли наложить более строгие ограничения на связь между размером и структурой галактик, а также гало из темной материи, окружающих их. В то же время исследователи обнаружили новые доказательства существования галактик-спутников Большого Магелланова Облака и сделали новый прогноз: если верны предложенные модели, то в окрестностях Млечного пути будут открыты дополнительно 150 или более очень тусклых галактик-спутников. Обнаружение этих галактик может быть произведено при помощи проектов нового поколения, таких как обзор неба Legacy Survey of Space and Time, который будет произведен с использованием Обсерватории имени Веры Рубин, Чили, пояснили авторы.

Исследование опубликовано в журнале Astrophysical Journal.
https://www.astronew...=20200408180259







Черная дыра изгибает свет обратно на себя

Изображение

Возможно, вы слышали, что ничто не ускользает от гравитационного захвата черной дыры, даже свет. Это верно в непосредственной близости от черной дыры, но немного дальше - в дисках из материала, которые вращаются вокруг черных дыр - свет тоже может исчезнуть. На самом деле, это причина того, что активно растущие черные дыры сияют ярким рентгеновским излучением.

Новое исследование, принятое для публикации в «Астрофизическом журнале», предлагает доказательства того, что на самом деле не весь свет, вытекающий из окружающего диска черной дыры, легко покидает ее окрестности. Часть его поддается чудовищному притяжению черной дыры, поворачивается назад, а затем в конечном итоге отражается от диска и убегает.

«Мы наблюдали свет, идущий из места, очень близкого к черной дыре, который пытается вырваться, но вместо этого его тянет в черную дыру назад, как бумеранг», - говорит Райли Коннорс, ведущий автор нового исследования и доктор наук в Калифорнийском технологическом институте. «Это то, что было предсказано в 1970-х годах, но не было доказано до сих пор».

Новые результаты стали возможными благодаря объединению архивных наблюдений от ныне несуществующей орбитальной рентгеновской обсерватории Росси (RXTE), запущенной НАСА, миссия которой завершилась в 2012 году (сошла с орбиты 30 апреля 2018). Исследователи специально рассмотрели черную дыру вращающуюся вокруг звезды; вместе эта пара называется XTE J1550-564. Черная дыра «питается» от этой звезды, вытягивая материал в плоскую структуру вокруг нее, называемую аккреционным диском. Присмотревшись к рентгеновскому излучению, исходящему от диска, когда свет движется по направлению к черной дыре, команда обнаружила отпечатки, указывающие на то, что свет был отклонен назад к диску и отражен.

«Диск, по сути, освещает сам себя», - говорит соавтор Хавьер Гарсия, доцент кафедры физики в Калифорнийском технологическом институте. «Теоретики предсказывали, какая часть света будет отклоняться назад на диске, и теперь мы впервые подтвердили эти прогнозы».

Ученые говорят, что новые результаты предлагают еще одно косвенное подтверждение общей теории относительности Альберта Эйнштейна, а также помогут в будущих измерениях скоростей вращения черных дыр, что еще плохо изучено.

«Поскольку черные дыры могут вращаться очень быстро, они не только сгибают свет, но и крутят его», - говорит Коннорс. «Эти недавние наблюдения являются еще одной частью головоломки, которая даст понять, как быстро вращаются черные дыры».

Новое исследование называется «Доказательства возврата дискового излучения в рентгеновской бинарной системе черной дыры XTEJ1550-564».
https://www.astronew...=20200408235022






Ученые рассказали о межзвездном магнитном поле в солнечной окрестности

Изображение

Международная исследовательская группа, возглавляемая кафедрой физики и астрономии в Университете Турку, Финляндия, изучила структуру межзвездного магнитного поля и распределение межзвездного вещества в окрестностях Солнца. Результаты исследования были опубликованы в европейском журнале Astronomy & Astrophysics в марте.

Магнитное поле играет важную роль в процессах формирования звездных и планетных систем. Исследование под руководством доцента Вилппу Пийрола и доцента Андрея Бердюгина основано на высокоточных измерениях поляризации. Звездный свет, проходящий через межзвездные облака, поляризуется рассеиванием частиц пыли, выровненных по магнитному полю.

«Поляризация означает, что электромагнитные колебания сильнее в определенном направлении, перпендикулярном направлению движения света. Выравнивание небольших, менее одного микрометра, вытянутых частиц пыли основано на том же явлении, что и выравнивание стрелки компаса с магнитным полем Земли, хотя это более сложный процесс", объясняет Вилппу Пийрола.

Что делает исследование особенно значимым, так это его связь с результатами, полученными с орбитального аппарата «Исследователь межзвёздных границ» (IBEX), направленного для изучения взаимодействия между Солнцем и магнитным полем в солнечной окрестности. Солнце и его магнитное поле взаимодействуют с окружающей межзвездной материей, а солнечный ветер создает так называемый локальный пузырь, в котором плотность вещества низкая и существует лишь небольшое количество пыли. Задача IBEX состоит в том, чтобы наблюдать границу между гелиосферой Солнца и межзвездным пространством и веществом, где солнечный ветер практически останавливается.

IBEX получает информацию о межзвездном магнитном поле (ISMF), наблюдая энергетически нейтральные атомы (например, нейтральный водород), которые проходят через границу гелиосферы. Направление ISMF, однако, может быть точно определено только измерениями поляризации. Для такого типа измерений в обсерватории Туорла Университета Турку было разработано высокоточное оборудование с чувствительностью обнаружения поляризации на уровне или лучше 0,001% (одна часть на сто тысяч).

Четыре телескопа были использованы для наблюдений этого недавно опубликованного исследования: два на Гавайях (обсерватории Мауна-Кеа и Халеакала), один в Ла-Пальма (Nordic Optical Telescope) и один в южном полушарии в Обсерватории Гринхилл Университета Тасмании.

«Наблюдения выявили интересные структуры магнитных нитей как в направлении, в котором движется наша солнечная система относительно окружающего межзвездного пространства («нос» гелиосферы), так и в противоположном направлении («хвост» гелиосферы). Нити образуют лентообразные дуги, в которых частицы пыли и поляризация звездного света совпадают с направлением магнитного поля", - говорит Пийрола.
https://www.astronew...=20200408234909





Телескоп горизонта событий получил самое детальное изображение джета блазара 3C 279

Изображение
J.Y. Kim (MPIfR), Boston University Blazar Program (VLBA and GMVA), and Event Horizon Telescope Collaboration

Телескоп горизонта событий смог построить самое подробное изображение релятивистского джета, бьющего из ядра далекого блазара 3C 279. Подобные наблюдения позволяют понять механизмы ускорения частиц в джетах и их формирование. Статья опубликована в журнале Astronomy & Astrophysics.

Проект EHT (Event Horizon Telescope) стартовал в апреле 2017 года, он представляет собой глобальную сеть из восьми обсерваторий, работающих вместе по принципу радиоинтерферометра, что позволяет создать систему, работающую как один единый телескоп, функционирующий на длине волны 1,3 миллиметра, и позволяющий получать изображения с крайне высоким угловым разрешением. Основной задачей проекта было получение первого в истории изображения тени сверхмассивной черной дыры, это удалось это сделать в апреле 2019 года, тогда астрономы наблюдали за сверхмассивной черной дырой в центре активной галактики M87. В дальнейшем ученые хотят провести наблюдения за сверхмассивной черной дырой в центре Млечного Пути.

Еще одной целью для наблюдений EHT в апреле 2017 года стал блазар 3C 279 в созвездии Девы, который использовался в том числе и как калибровочный источник. Мы видим квазар таким, каким он был 5 миллиардов лет назад, в его центре находится сверхмассивная черная дыра с массой около миллиарда масс Солнца, окруженная аккреционным диском и активно поглощающая из него вещество. В ближайших окрестностях черной дыры берут свое начало два релятивистских джета из плазмы.

Наблюдения, проведенные при помощи EHT, позволили построить подробные карты области размером 1700 радиусов Шварцшильца вокруг черной дыры, с угловым разрешением 20 угловых микросекунд. Форма центральной удлиненной структуры оставалась неизменной на протяжении всего периода наблюдений, ее можно интерпретировать как широкое основание джета или как его искривленную часть, где могут иметь место магнитное пересоединение или неустойчивости плазмы. Мелкие структуры, которые появляются на изображениях, возможно, возникают из-за вращения аккреционного диска и измельчения и падения на черную дыру вещества. Два внутренних компонента джета движутся с видимыми скоростями 15 с и 20 с (где с — скорость света), что в большей степени поддерживает сценарий распространяющихся ударных волн или неустойчивостей в искривленной вращающейся струе плазмы, а также может объяснить интенсивный поток гамма-излучения.

К сожалению, наблюдательная кампания EHT, которая была запланирована в марте и апреле 2020 года, была отменена в связи с пандемией коронавируса, ожидается, что к весне 2021 года в состав проекта войдут еще три обсерватории.

3C 279 quasar jet and its motion over the course of one week as observed by the EHT in April 2017
https://www.youtube....h?v=7_RQ6ciaD9g

Подробнее о том, как было получено первое в истории изображение тени черной дыры и что оно дало ученым можно прочесть в наших материалах «Взгляд в бездну» и «Заглянуть за горизонт».

Александр Войтюк
https://nplus1.ru/ne...4/09/eht-3c-279





Три болида пролетели над Центральной Европой за три часа*

Изображение
Слева направо, сверху вниз: метеор в Брюсселе 1 апреля в 22:57 UT, метеор в Брюсселе 1 апреля 23:33 UT, метеор 2 апреля в Сейсдорфе (Германия), метеор 2 апреля в Габерге (Австрия)
FRIPON Brussels, Belgium/ Sirko Molau, Seysdorf, Germany/ Erwin Filimon, Gahberg, Austria

В ночь с 1 на 2 апреля над Центральной Европой в течение трех часов пролетели три болида, причем два из них — за один час. Об этом сообщает Международная метеорная организация (International Meteor Organization, IMO).

По разным оценкам в атмосферу Земли за день попадает от 5 до 300 тонн космической пыли. Сгорающие в верхних слоях частицы, оставляющие светящийся след, называют метеорами. Очень яркие метеоры, или болиды, возникают, когда в атмосферу попадает тело метровых размеров и больше — яркость вспышки в таком случае превышает яркость Венеры. Как правило, такие метеоры — одиночное явление.

Теперь же IMO сообщила сразу о трех таких событиях, произошедших за короткий промежуток времени. Два болида — метеора, более ярких, чем Венера, — попали в объектив камеры проекта CAMS NASA, которая находится в бельгийском городе Графонтен. Они также были зафиксированы камерами сети FRIPON, которая объединяет более 100 камер полного неба и приемников радиосигнала на территории Франции, Бельгии и Испании. Первый метеор пролетел в 22:57 по Гринвичу, его наблюдали четыре станции сети, второй — в 23:33, он был запечатлен на трех камерах. Обработав данные этих станций, FRIPON вычислила траектории обоих метеороидов. Они выглядят как практически параллельные линии.

Станции приема радиосигнала BRAMS также зафиксировали оба метеора. Первый оставил небольшое, но насыщенное эхо — его поймали только станции в Лимбурге и на востоке Бельгии. В центре страны это явление было едва заметно, а на западе неразличимо вовсе. Второй метеор породил гораздо более сильный сигнал, который зафиксировали почти все станции сети, кроме тех, что находились на самом западе Бельгии.

Изображение
Cпектрограммы обоих явлений, полученные на радиообсерватории в Хумайне. Эхо первого метеора — на изображении слева, в середине спектрограммы и слева от более яркого события, зафиксированного еще через 40-50 секунд.
BRAMS

Через два часа после этих вспышек, 2 апреля в 01:52, еще один метеор запечатлели камеры полного неба в городе Сейсдорф на юге Германии и в обсерватории Габерг в Австрии.

Метеоры на небе можно увидеть в любой момент, поскольку частицы пыли в Солнечной системе разбросаны везде. Такие метеоры называют спорадическими. Но существуют также метеорные потоки, порожденные пылевыми хвостами комет. Когда Земля проходит через такие пылевые облака, оставленные кометами, можно наблюдать десятки и сотни метеоров в час.

Ближайший метеорный поток — Лириды — можно будет увидеть с 16 по 25 апреля, его пик обычно приходится на 22 апреля — в этом году это очень близкое к новолунию время, а значит, ночи будут темными и Луна не помешает наблюдениям. Если вы увидите яркий метеор, вы можете разместить сообщение о нем на сайте IMO и помочь сбору данных об этих явлениях.

Евгения Скареднева
https://nplus1.ru/ne...ireballs-europe




оффтоп

Физики поместили демона Максвелла между двумя квантовыми точками

Изображение
giphy.com

Физики смоделировали систему двух квантовых точек с одноэлектронными переходами для теоретической оценки термодинамических характеристик демона Максвелла с учетом информации и возвратного действия измерений. Они продемонстрировали возможность преобразования тепла в работу за счет информации и получили кривые зависимостей тепла и мощности от запирающего напряжения и степени туннелирования. Статья опубликована в журнале Physical Review B.

Максвелл поставил свой знаменитый мысленный эксперимент с участием демона Максвелла в 1867 году. Сформулировал он его так: герметичный сосуд, заполненный молекулами, разделен перегородкой с дверцей. Этой дверцей управляет демон — он измеряет скорости молекул и избирательно пропускает в один отсек быстрые молекулы, а в другой — медленные, что в конечном итоге разделит все молекулы сосуда на две части относительно средней скорости изначального газа. В разных отсеках после разделения частиц будут разные средние скорости. Температура напрямую зависит от средней скорости частиц, а значит демон создаст разницу температур между двумя частями сосуда. Демон своими действиями упорядочил молекулы, и тем самым уменьшил энтропию системы, что на первый взгляд противоречит второму закону термодинамики.

Изображение
Схематическое изображение классического мысленного эксперимента
wikimedia commons

С развитием теории информации ученые предложили новый подход к решению этого парадокса: демон собирает и запоминает информацию о скорости движения каждой частицы, но когда память переполняется, демон удаляет всю информацию, что увеличивает энтропию системы в целом. Таким образом, второй закон термодинамики должен учитывать наличие информации в этой системе. Согласно принципу Ландауэра на один бит информации при комнатной температуре выделяется как минимум 2.87*10-21 джоуля, и хотя эта величина невелика, при количестве частиц порядка 1023 она уже вносит ощутимый вклад в энтропию системы.

На сегодняшний момент система с демоном Максвелла много раз моделировалась в лабораторных условиях, ученые использовали такие системы, как броуновские частицы, молекулярные машины, фотонные и электронные системы, ультрахолодные атомы и даже молекулы ДНК. Для исследования термодинамики информации интересной кажется система квантовых точек, в которой измеряется заряд одного электрона, потому что электроны напоминают частицы газа в оригинальном мысленном эксперименте. Одноэлектронные транзисторы и квантовые точечные контакты — распространенные детекторы заряда — связаны с электрической схемой, и если ток через детектор чувствителен к близлежащим зарядам, то отдельные туннелирующие явления электронов могут быть замечены сразу же. Ученые уже осуществляли некоторые экспериментальные реализации такой системы в качестве двигателя Сциларда — прикладного аналога демона Максвелла.

Бьёрн Аннби-Андрессон (Björn Annby-Andersson) со своими коллегами из университета Лунда теоретически смоделировал проявление демона Максвелла в системе двух квантовых точек с одним электроном и продемонстрировал, как конвертировать тепло в работу с помощью информации. В модели они реализовали непрерывное измерение зарядов квантовых точек и продвижение электрона против приложенного напряжения по возвратной схеме.

Модель включала в себя электронную систему из двух квантовых точек с одним энергетическим уровнем и резервуар электронов с той же температурой. Аналогичные операции другие ученые проводили с одной квантовой точкой или с металлическими островками, но в этой работе физики рассмотрели более реалистичный детектор со своим уровнем шума и выбрали квантовые точки в качестве тел за счет возможности подбирать степень туннелирования электронов. Они выбрали достаточно большую энергию кулоновского отталкивания, чтобы в задаче рассматривать только один электрон, и пренебрегли вырожденными состояниями электрона, например, наличием спиновой вырожденности. И таким образом система могла находиться в трех состояниях: заряжена левая квантовая точка, заряжена правая квантовая точка или обе точки не заряжены.

Изображение
Визуализация цикла работы демона Максвелла, кривыми стрелками обозначено туннелирование электрона. Подобное событие регистрируется детектором и энергетические уровни меняются, как показано вертикальными линиями
Björn Annby-Andersson / Physical Review B, 2020

Для рассмотрения сложной задачи с ошибками физики сначала разобрались с тем, что будет в случае идеальности всех операций. Для идеальности они использовали три допущения: измерения заряженности квантовой точки безошибочны, а потому в любой момент ученые могут быть уверены в состоянии системы, возвратное воздействие применяется мгновенно и температуры подобраны таким образом, что вероятность нахождения системы в состоянии высшей энергии практически нулевая, а в состоянии наименьшей энергии — стопроцентная. Тогда процесс можно описать так: (1) Сначала квантовые точки пустые, в таком положении единственное возможное событие — туннелирование электрона из резервуара электронов в левую квантовую точку, при этом энергетические уровни немедленно достигают нижнего положения; (2) Электрон туннелирует к правой квантовой точке и энергии уровней соответственно поднимаются; (3) Электрон туннелирует в электронный резервуар и система приходит в начальное положение.

В таком случае совершается работа против приложенного напряжения и температура электронного резервуара понижается. При исследовании статистических моментов распределения электрона ученые выяснили, что транспортное, тепловое и рабочее распределение не подчиняется нормальному распределению, а суммарное изменение энтропии системы — сумма энтропии демона Максвелла и электрической схемы резервуаров и квантовых точек — больше нуля, что подчиняется второму закон термодинамики.

Затем ученые перешли к рассмотрению неидеального демона, они добавили задержку измерения в качестве шума детектора заряда и ослабили условия на вероятности нахождения в состояниях максимальной и минимальной энергии. Физики смоделировали методом Монте-Карло четыре различных типа поведения системы с реалистичным детектором — медленный, шумный, близкий к идеальному детектору и шумный и медленный. Они вычислили среднюю из десяти тысяч симуляций мощность тепла и работы и пришли к выводу, чем больше зашумленность детектора, тем меньше область действия демона Максвелла.

Изображение
Зависимость мощности от запирающего напряжения между квантовыми точками в случае неидеального детектора
Björn Annby-Andersson / Physical Review B, 2020

При малой степени туннелирования электрона система может рассматриваться, как идеальная, и электронные траектории хорошо описываются. Если начать увеличивать степень туннелирования, то ученые все еще смогут оперировать демоном Максвелла, но идеальные параметры мощности станут недостижимыми. Еще большее увеличение степени туннелирования электрона не позволяет точно описывать траектории электронов и система переходит в состояние электронного насоса за счет напряжения управления.

Изображение
Зависимость мощности от степени туннелирования электрона. Левее черной вертикальной линии реализуется демон Максвелла, правее - электронный насос за счет управляющего напряжения
Björn Annby-Andersson / Physical Review B, 2020

Два года назад американские физики получили экспериментальную модель демона Максвелла на примере упорядочивания 50 атомов цезия в трехмерной оптической ловушке. А о других мысленных экспериментах можно прочитать в нашем материале — «Не вставая с дивана».

Артем Моськин
https://nplus1.ru/ne...mon-measurement





Физики впервые охладили молекулы до температуры 220 нанокельвин

Изображение
Hyungmok Son, et al. / Nature, 2020

Группа физиков из США охладила молекулы натрий-литий до температуры 220 нанокельвин за счет столкновений с ультрахолодными атомами натрия. Работа опубликована в журнале Nature.

Испарительное охлаждение используется как для понижения температуры нашего тела, когда мы потеем, так и для охлаждения помещений и приборов. Природа этого феномена заключается в том, что горячие частицы охлаждаемой системы сталкиваются с частицами охладителя, передавая им свой импульс, а последние, в свою очередь, покидают систему.

В атомной физике испарительное охлаждение применяется для снижения энергии колебаний ансамбля атомов. Технология использует электромагнитное поле для улавливания атомов в оптическую ловушку. С течением времени атомы сталкиваются друг с другом и некоторые из них становятся подвижнее, чем другие. Такие высокоэнергетичные атомы покидают ловушку, понижая тем самым энергию всей системы и снижая температуру оставшихся атомов.

Охлажденные квантовые системы могут быть использованы в качестве симулятора различных систем физики конденсированного состояния или ядерной физики. Однако у отдельных атомов слишком мало степеней свободы, что ограничивает возможности симулятора. За последние 15 лет был сделан серьезный прогресс в охлаждении более сложных объектов, таких как молекулы, но, к сожалению, достигнутые температуры ограничивались до сих пор десятками милликельвинов.

Физики из Массачусетского технологического института и Гарвардского университета под руководством профессора Алана Джемисона (Alan Jamison) впервые сумели охладить ансамбль молекул за счет испарительного охлаждения до температуры 220 нанокельвин. Для этого ученые поместили 30 тысяч молекул NaLi и 100 тысяч атомов натрия в оптическую ловушку, в которой частицы удерживались электромагнитным полем.

Изображение
Экспериментальная установка.
Hyungmok Son, et al. / Nature (2020)

Через некоторое время молекулы и атом начинали термализоваться за счет столкновений друг с другом. После первого естественного этапа столкновения часть атомов натрия покинула ловушку, понизив температуру молекул до 2.2 микрокельвина.

Изображение
Термализация молекул и атомов.
Hyungmok Son, et al. / Nature (2020)

Затем физики повторно сталкивали молекулы и атомы, что приводило к дополнительному охлаждению молекул. Преднамеренные столкновения производились за счет модуляции поля в ловушке: удерживающий потенциал для молекул глубже, чем для атомов, что позволяет эффективно производить испарительное охлаждение молекул. За два цикла температура молекул достигла рекордной отметки в 220 нанокельвин.

Изображение
Число молекл в оптической ловушке, и их температура. За два цикла столкновений температура опускается до сотни нанокельвин.
Hyungmok Son, et al. / Nature (2020)

Ученые утверждают, что коллизионные свойства смеси атомов натрия и молекул натрий-литий имеют большие перспективы для охлаждения и других систем из легких молекул. Недавно мы писали о том, как физикам удалось охладить частицу, состоящую из 100 миллионов атомов, с помощью оптического пинцета, а в 2018 году ученые впервые получили охлажденный конденсат фотонов.

Михаил Перельштейн
https://nplus1.ru/ne...acold-molecules

#1825 alexandrion12

    Активный участник

  • Пользователи
  • PipPipPipPipPip
  • 10 643 сообщений

Отправлено 11 Апрель 2020 - 07:59

Впервые измерена скорость ветра на коричневом карлике

Изображение

Астрономы использовали телескоп Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) Национального научного фонда США и космический телескоп НАСА Spitzer («Спитцер») для проведения первых измерений скорости ветра на коричневом карлике – объекте, занимающем промежуточное место между планетой и звездой.

Основываясь на известных фактах, связанных с гигантскими планетами нашей Солнечной системы Юпитером и Сатурном, команда исследователей под руководством Кейтлин Аллерс (Katelyn Allers) из Университета Бакнелл, США, предложила метод измерения скорости ветра на коричневом карлике, использующий совместно радионаблюдения, проведенные при помощи обсерватории VLA, и наблюдения в ИК-диапазоне, проведенные при помощи «Спитцера».

Астрономы изучали коричневый карлик 2MASS J10475385+2124234, объект, примерно равный по размеру Юпитеру, но имеющий массу почти в 40 раз больше массы крупнейшей планеты Солнечной системы. Этот коричневый карлик находится на расстоянии около 34 световых лет от Земли. Коричневые карлики, которые иногда называют «неудавшимися звездами», являются телами более массивными, по сравнению с планетами, но недостаточно массивными для инициации в их недрах термоядерных реакций, являющихся отличительной чертой истинных звезд.

«Мы заметили, что период вращения Юпитера, измеренный на основе наблюдений в радиодиапазоне, отличается от периода, измеренного на основе наблюдений, проведенных в оптической и ИК-областях спектра», - сказала Аллерс.

Эта разница объясняется тем, что радиоизлучение связано с электронами, которые взаимодействуют с магнитным полем планеты, уходящим глубоко в недра, в то время как инфракрасное излучение исходит со стороны верхних слоев атмосферы. Атмосфера вращается быстрее, чем внутренние слои, и соответствующая разница скоростей связана со скоростью атмосферных ветров, пояснили авторы работы.

Адаптировав данный метод к измерению скорости ветра коричневого карлика 2MASS J10475385+2124234, команда Аллерс определила, что, как и в случае Юпитера, атмосфера коричневого карлика вращается быстрее, чем его внутренние слои, при этом расчетная скорость ветра составила порядка 2300 километров в час. Эта скорость значительно выше скорости ветра на Юпитере, где она составляет примерно 370 километров в час.

«Эти результаты хорошо согласуются с теорией и моделями, которые предсказывают высокие скорости ветра на коричневых карликах», - рассказала Аллерс.

Исследование увидело свет в журнале Science.
https://www.astronew...=20200409214104





Метеор разогнался в атмосфере Земли и «получил билет» на орбиту к Юпитеру

Изображение

Команда проекта Desert Fireball Network из Университета Кертина, Австралия, обнаружила, что Земля действовала как гравитационная «рогатка», изменив орбиту метеора и вытолкнув его далеко в космос, в окрестности Юпитера.

Команда проанализировала видеозапись пролета этого метеора, который осветил небо над Австралией в июле 2017 г., вспыхнув над Землей, а также данные по скорости космического камня, угловому расстоянию до него и траектории его движения в атмосфере. Этот анализ позволил оценить количество энергии, полученное метеором, которое сделало возможным его переход на новую орбиту.

Главный автор нового исследования Патрик Шобер (Patrick Shober), который готовится в ближайшее время защищать свою докторскую диссертацию, сказал, что в этой работе впервые напрямую зарегистрирован гравитационный маневр метеора вокруг Земли со вхождением в атмосферу.

«Этот метеор, вошедший в атмосферу в 2017 г., представлял собой необычное событие по двум причинам. Во-первых, он находился в атмосфере планеты в течение весьма длительного времени, а во-вторых, он не упал на поверхность Земли, а отправился путешествовать дальше в космическое пространство», - сказал Шобер.

«Но самым любопытным в данном случае является то, что этот метеор использовал Землю в качестве «рогатки», получив за счет гравитации нашей планеты ускорение, необходимое для достижения Юпитера, в окрестностях которого этот астероид, вероятно, проведет ближайшие примерно 200 000 лет. По нашим оценкам, максимальное сближение астероида с газовым гигантом состоится примерно в 2025 г.»

«Согласно данным по этому метеору, его исходная масса составляла 60 килограммов, когда он впервые вошел в атмосферу Земли, а в атмосфере он потерял около 20 килограммов, прежде чем вновь отправиться в космос. Эта «потеря веса» произошла за счет сгорания части материала астероида в атмосфере, и в это время жители Австралии в течение 90 секунд наблюдали на небе потрясающее небесное шоу», - добавил исследователь.

Работа опубликована в журнале Astronomical Journal.
https://www.astronew...=20200410064142






Новые снимки Солнца демонстрируют нити плазмы температурой в миллионы градусов

Изображение

Исследователи из Университета Центрального Ланкашира, Великобритания, получили снимки Солнца сверхвысокого разрешения при помощи метеорологической ракеты НАСА.

Эти новые снимки показывают, что внешняя оболочка атмосферы Солнца пронизана прежде не различимыми на фотографиях невероятно тонкими магнитными «нитями», содержащими экстремально горячую плазму с температурой в несколько миллионов градусов. Эти снимки сверхвысокого разрешения были проанализированы исследователями из Университета Центрального Ланкашира вместе с их коллегами из Центра космических полетов Маршалла, США. Полученные результаты помогут астрономам глубже понять механизмы работы намагниченной атмосферы Солнца и ее структуру.

До настоящего времени определенные участки атмосферы Солнца казались темными или в основном пустыми, однако новые изображения показывают, что эти области содержат «нити» диаметром порядка 500 километров, внутри которых протекает раскаленный газ из заряженных частиц.

Эти сверхчеткие снимки были сделаны при помощи устройства получения изображений под названием High-Resolution Coronal Imager НАСА, представляющего собой уникальный телескоп, предназначенный для суборбитальных полетов на борту метеорологической ракеты. Этот телескоп может различать на Солнце структуры размером всего лишь в 70 километров (или примерно 0,01 процента от размера Солнца) и получать снимки поверхности нашей звезды в разрешении, которое является беспрецедентно высоким на сегодняшний день.

Точный физический механизм, обусловливающий возникновение этих тонких «нитей», пронизывающих атмосферу светила, в настоящее время продолжает оставаться невыясненным. В ближайшее время внимание физиков-солнечников будет направлено на выяснение причин появления этих нитей и их связь с солнечными вспышками, а также солнечными бурями, оказывающими влияние на нашу планету, пояснили участники научной команды инструмента Hi-C.

Исследование опубликовано в журнале Astrophysical Journal; главный автор Томас Уильямс (Thomas Williams).
https://www.astronew...=20200410071858





Эксцентричная орбита системы из двух карликов указывает на третью компоненту

Изображение

Международная команда астрономов открыла новую систему из двух карликов спектрального класса М в рамках обзора неба Next Generation Transit Survey (NGTS). Эта вновь обнаруженная система, обозначенная как NGTS J214358.5-380102, имеет самый высокий эксцентриситет орбиты среди всех двойных систем данной конфигурации, известных ученым.

Карлики спектрального класса М, особенно входящие в состав затменных двойных, играют важную роль при оценке фундаментальных параметров звезд небольших масс. В затменных двойных угол между плоскостью общей орбиты двух звезд и линией наблюдения настолько мал, что компоненты испытывают взаимные затмения. Такие системы дают возможность напрямую определять массу, радиус и эффективную температуру звезд.

Расположенная на расстоянии примерно 390 световых лет от Земли, система NGTS J214358.5-380102 (сокращенно NGTS J2143-38) была изначально обнаружена в 2016 г. как периодический источник на фотометрических кривых блеска, полученных в рамках обзора неба NGTS. Последующие фотометрические и спектроскопические наблюдения, проведенные группой астрономов во главе с Джеком С. Астоном (Jack S. Acton) из Университета Лестера, Соединенное Королевство, позволили установить, что этот источник представляет собой систему из двух карликов спектрального класса М.

Согласно этому новому исследованию, система NGTS J2143-38 имеет орбитальный период около 7,62 суток и состоит из двух примерно равных по размеру звезд спектрального класса М3. Основная звездная компонента системы имеет радиус порядка 0,46 радиуса Солнца и массу порядка 0,42 массы нашего светила, в то время как радиус и масса второй звездной компоненты составляют соответственно 0,41 и 0,45 от одноименных параметров нашей звезды.

Эксцентриситет орбиты системы NGTS J2143-38 оказался равным 0,323, что является аномально высоким значением для системы из двух карликов спектрального класса М, которые обычно характеризуются почти круговыми орбитами. Такой высокий эксцентриситет орбиты может указывать на наличие в системе еще одной, пока не обнаруженной компоненты, считают авторы работы.

Исследование появилось на сервере предварительных научных публикаций arxiv.org.
https://www.astronew...=20200410075747





Астрономы обнаружили огромную ультрафиолетовую дугу в созвездии Большой Медведицы

Изображение
Жирной красной линией выделена открытая астрономами ультрафиолетовая дуга. Ковш Большой Медведицы находится внутри круга, на который можно экстраполировать дугу
Bracco et al. / arXiv.org

В созвездии Большой Медведицы обнаружена узкая, но протяженная область ультрафиолетового излучения. Она простирается на тридцать градусов — это примерно как протяженность астеризма Большой Ковш от конца «ручки» до внешнего края «ковша». Необычная дуга, возможно, образовалась в результате ударного события в межзвездной среде в окрестностях Солнечной системы, пишет группа астрономов в препринте на arXiv.org. Статья принята к печати в Astronomy & Astrophysics.

Пространство между звездами в галактике, которое принято называть межзвездной средой, заполнено газом и пылью, однако плотность этой среды крайне низка. В последнее время интерес исследователей привлекают линейные структуры в межзвездной среде, которые выявляются при наблюдениях в различных диапазонах — на частоте радиолинии нейтрального водорода, излучении пыли, низкочастотного поляризованного радиоизлучения. Считается, что изучение этих структур может повлиять на наши представления об окрестностях Солнечной системы и о галактике в целом.

В 2001 году американские астрономы Питер МакКалаф (Peter McCullough) и Роберт Бенджамин (Robert Benjamin) сообщили об открытии в созвездии Большой Медведицы необычно прямой и тонкой ионизированной структуры, видимой в Н-альфа и похожей на нить. Это мог быть, по их предположениям, джет низкой плотности, нить туманности, след ионизации, оставленный компактным источником (например, нейтронной звездой), либо след ионизованного газа, оставленный источником низкой светимости. Астрономы склонялись к последнему варианту — так называемому реликтовому следу Стрёмгрена — несмотря на то, что никакого логично объясняющего след тела так и не было найдено.

В новой работе группа астрономов из Франции, Нидерландов и США под руководством Андреа Бракко (Andrea Bracco) из хорватского Института Руджера Бошковича исследовала открытую в начале XXI века структуру в различных длинах волн и обнаружила, что она также видна в дальнем ультрафиолете (длина волны 130-180 нанометров) и ближнем ультрафиолете (170-280 нанометров) на изображениях, полученных космическим телескопом GALEX (Galaxy Evolution Explorer). Эти изображения охватывают значительно большую область неба, чем снимки, сделанные МакКалафом и Бенджамином в Н-альфа. На них отчетливо видно, что линия, которую обнаружили американские ученые в 2001 году, является фрагментом намного большей структуры, напоминающей дугу, и она при этом состоит из множественных небольших арок.

Если бы гипотеза, которую предложили МакКалаф и Бенджамин, оказалась верной, их нить была бы прямой. Но группа Бракко обнаружила, что арки не выстраиваются в единую прямую. Вдобавок, поиск изображений ближайших белых карликов и горячих субкарликов в дальнем ультрафиолете в сопоставлении с данными об их параллаксах и движении, полученными космическим аппаратом Gaia, не дал результатов, которые бы соответствовали обнаруженной в 2001 году нити. Так что гипотезу о реликтовом следе Стрёмгрена пришлось отбросить.

Астрономы обнаружили, что большинство маленьких арок лежат вдоль примерно одной шестой окружности с угловым радиусом примерно 29 градусов. Этот круг площадью 2681 квадратный градус составляет 6,5 процентов от площади всего неба. Область внутри круга Большой Медведицы хороша известна как регион с наименьшей плотностью нейтрального водорода по лучу зрения, включающий в себя знаменитую Дыру Локмана, которая находится вблизи астеризма Большой Ковш. Эта область кажется привлекательной для межгалактических исследований, однако необходимо тщательно изучить свойства среды в ней, чтобы не приписать межгалактическим объектам свойства, которые на самом деле обусловлены особенностями межзвездной среды в этом регионе.

Бракко и коллеги полагают, что дуга Большой Медведицы сформировалась в результате взрыва сверхновой звезды, который произошел, предположительно, в нескольких сотнях парсеков от Солнечной системы. Тот факт, что мы наблюдаем линии ионов, а не нейтральных атомов, указывает на горячий газ с температурой более 10000 кельвин, который характерен для зон ударных событий в межзвездной среде. Также рекомбинация газа, испытавшего ударную волну, приводит к двухфотонной эмиссии в ультрафиолетовом диапазоне. Радиальные ударные волны, скорее всего, являются основным механизмом рассеяния кинетической энергии волн, которые возникают в результате взрыва сверхновой звезды.

Для проверки этой идеи были проведены исследования изображений в дальнем ультрафиолете четырех круговых образований диаметром более 10 градусов. Все выбранные для сравнения объекты содержали тонкие структуры, напоминающие арки в дуге Большой Медведицы, но значительно меньшего размера. Тонкость и разорванность дуги на отдельные арки вызваны, по-видимому, тем, что мы смотрим на край не идеальной, а слегка «измятой» сферы, подобно картине, которая наблюдается в остатке взрыва сверхновой Петля Лебедя. Дальнейшие исследования открытой астрономами дуги помогут лучше понять ее физические параметры, а также более точно измерить расстояние до нее.

Изучение сверхновых звезд — очень перспективное направление в современной астрофизике. Мы рассказывали, как ученые сделали томографию молодых сверхновых в Большом Магеллановом облаке, и как сравнительно «свежий» пепел сверхновой звезды обнаружили в Антарктиде. А здесь можно посмотреть трехмерную визуализацию взрыва таких звезд.

Евгения Скареднева
https://nplus1.ru/ne...olet-ursa-major






Астрономы нашли двойную систему из красных карликов с вытянутой орбитой

Изображение
S. Wiessinger / NASA's Goddard Space Flight Center

Астрономы открыли систему, состоящую из двух близких по массе красных карликов, которые обращаются вокруг друг друга по необычно вытянутой орбите. Исследователи считают, что находка поможет лучше понять фундаментальные свойства маломассивных звезд, препринт доступен на сайте arXiv.org.

Красные карлики — самый распространенный тип звезд в нашей галактике. Вокруг них иногда обращаются экзопланеты, причем некоторые из них по своим параметрам похожи на нашу Землю. Однако, чтобы определить характеристики планетной системы, необходимо точно знать параметры материнской звезды, а красные карлики до сих пор остаются намного хуже изучены, чем, например, желтые карлики, как наше Солнце. Так, их измеренные массы и радиусы порой могут отличаться от предсказаний моделей на 10 процентов, и это непосредственно влияет на определение основных параметров планет.

Особый интерес для астрономов представляют затменные двойные звезды, в которых плоскости орбит небесных тел близки к лучу зрения наблюдателя и компоненты периодически проходят друг перед другом. Благодаря этому свойству ученые могут довольно точно измерить массу, радиус и эффективную температуру светил.

Группа астрономов под руководством Джека Эктона (Jack S. Acton) из Университета Лестера обнаружила одну из таких затменных двойных звезд. Система, открытая в ходе обзора Next Generation Transit Survey и получившая название NGTS J214358.5-380102, находится в 390 световых годах от Земли. Она состоит из двух почти идентичных красных карликов: радиус главного компонента составляет около 0,46 солнечных, а масса — 0,42 массы Солнца, в то время как радиус и масса вторичного компонента составляют 0,41 и 0,45 солнечных соответственно. Один оборот вокруг общего центра масс звезды совершают за 7,62 дня.

При этом выяснилось, что орбита светил довольно вытянута: значение ее эксцентриситета составляет 0,323. Это нетипично для двойных красных карликов, так как обычно они движутся по орбитам, которые близки к круговым. Более того, оказалось, что NGTS J214358.5-380102 в принципе имеет самый высокий эксцентриситет среди двойных красных карликов и один из самых высоких эксцентриситетов среди двойных звезд в целом (относительно большой полуоси орбиты, которая составляет 15,6 астрономических единиц).

Астрономам точно неизвестно, с чем связана аномальная вытянутость орбиты звезд. Один из сценариев предполагает, что высокий эксцентриситет и довольно короткий период NGTS J2143-38 могут свидетельствовать о наличии третьего компонента в системе. Будущие наблюдения помогут проверить эту теорию.

В прошлом году ученые открыли экстремально тесную затменную двойную систему из белых карликов, орбитальный период которой составляет 6,91 минуты. Эта двойная звезда оказалась второй в списке наиболее короткопериодических и самой тесной среди затменных систем.

Кристина Уласович
https://nplus1.ru/ne...-most-eccentric





Физики предложили искать темную материю на Земле

Изображение
© Фото : Kilo-Degree Survey Collaboration/H. Hildebrandt & B. Giblin/ESO
Карта распределения темной материи во Вселенной

МОСКВА, 10 апр — РИА Новости. В новой статье в журнале European Physical Journal D американские физики предлагают два новых метода поиска темной материи путем отслеживания крошечных возмущений в уже проводимых гравитационных исследованиях и экспериментах.

Считается, что темная материя, которую ученые пока не могут фиксировать физически с помощью традиционных инструментов, составляет около 27 процентов всей массы Вселенной, но ее свойства все еще остаются загадочными. Трудности заключаются в том, что она не участвует в электромагнитном взаимодействии и поэтому недоступна для прямого наблюдения.

Само понятие темной материи было введено для теоретического объяснения проблемы скрытой массы в эффектах аномально высокой скорости вращения внешних областей галактик, в которых задействовано вещество, масса которого намного превышает массу обычной видимой материи, а также так называемого гравитационного линзирования. Поэтому ученые считают, что проявления темной материи надо искать в гравитационных взаимодействиях.

Физики Рис МакНелли (Rees McNally) и Таня Зелевински (Tanya Zelevinsky) из Колумбийского университета в Нью-Йорке предлагаются два новых метода поиска темной материи путем фиксации мельчайших гравитационных возмущений.
Одна из общепринятых гипотез предполагает, что темная материя не распределена равномерно по всей Галактике, а представляет из себя скалярное поле, существуя в виде "сгустков" чрезвычайно легких частиц. Когда Земля проходит через такие сгустки, фундаментальные свойства вещества изменяются так, что их можно обнаружить, если инструменты достаточно чувствительны.

До настоящего времени поиски сгустков темной материи основывались на анализе отклонений атомных часов, установленных на космических зондах, находящихся на орбите Земли или в других частях Солнечной системы. Все эти часы имеют четкое начало отсчета и синхронизированы в единой сети с помощью GPS. Рассогласование в ходе атомных часов, по мнению ученых, даст возможность зафиксировать прохождение через такие топологические дефекты пространства, как сгустки темной материи.

Авторы исследования предлагают новые методы, с помощью которых можно уловить небольшие дополнительные "толчки" или ускорения нормальной материи, вызванные прохождением через сгустки темной материи, с помощью, во-первых — датчиков гравитации, а во-вторых — детекторов гравитационных волн.

Датчики гравитации Международной службы геодинамики и приливов и отливов IGETS, которая используется для геологических исследований, уже распространены по всему миру и объединены в единую сеть. В архиве этой службы накоплены данные за более чем 20-летний период наблюдений, которые легко можно использовать.

А гравитационные волны космического происхождения ищут в рамках проекта LIGO, две лазерно-интерферометрические гравитационно-волновые обсерватории которого находятся на разных побережьях США на расстоянии 3002 километра друг от друга.

МакНалли, первый автор исследования рассказывает в пресс-релизе издательства Springer, что на эту работу его вдохновили ​​два фактора: преимуществами пересмотра существующих экспериментов и чтение научной фантастикой: "Мне нравятся такие романы, в которых исследуется, что может произойти, если фундаментальные константы изменятся, и интересно исследовать такие вещи в реальном мире".

Что касается практического применения, ученый считает, что лучше все делать шаг за шагом: "Сначала нам нужно выяснить, что такое темная материя, а затем, возможно, мы придумаем, как ее использовать".
https://ria.ru/20200...1569846462.html






Названы самые необычные кольца у планеты

Все мы знаем эффектные кольца Сатурна, но это не единственная планета в Солнечной системе, окруженная цепью пыли и астероидов. Например, у Урана — 13 колец, и недавно астрономы узнали, что они не похожи ни на одно другое кольцо в Солнечной системе.

Изображение

Екатерина Бельчикова

Обычно, такие планеты, как Уран, Юпитер и Нептун изображаются без колец, и только Сатурн удостаивается такой чести. Все дело в том, что увидеть эти цепи можно исключительно с помощью мощных телескопов или зондов.

Когда речь заходит о кольцах Урана, ученые мало, что могут рассказать. Эти тонкие линии вокруг планеты отражают очень мало света и являются настолько тусклыми, что первых раз их смогли обнаружить только в 1977 году (о кольцах Юпитера, например, узнали в 1979, а Нептуна — 1984).

Поэтому было несколько неожиданно, когда эти окружности появились на тепловых снимках, которые астрономы использовали для изучения температурной структуры атмосферы планеты. «Мы были поражены, увидев, что кольца настолько четко прослеживаются, когда мы впервые свели данные», — сказал астроном Леи Флетчер из Университета Лестера.

Поскольку это было тепловое изображение, команда впервые смогла узнать температуру колец: всего 77°К (Кельвинов), это -96°С. Кстати, температура поверхности Урана опускается до 47°К, поэтому он еще холоднее.

По этому изображению также можно сказать, что кольца действительно странные, если сравнивать их с другими планетами. В кольцах Сатурна есть частицы разных размеров: от порошкообразной пыли до массивных валунов. Юпитер и Нептун имеют очень пыльные кольца, состоящие в основном из мелких частиц. Между тем, Уран заполняет пустоту межу кольцами пылью, но сами цепи содержат только куски материи размером больше, чем мяч для гольфа.

«Что-то «выметает» меньшее вещество. Мы просто не знаем», — делится астроном Эдвард Молтер из университета Беркли.

Так что, даже с новыми тепловыми фотографиями, кольца Урана все еще остаются огромной загадкой. Но эта тайна, возможно, будет раскрыта, когда космический телескоп Джеймса Уэбба с его современной технологией наблюдения достигнет неба в 2021 году.
https://www.popmech....olca-u-planety/






Каково происхождение воды на Земле?

Изображение
ru.123rf.com/profile_mihtiander

Ученые приходят к выводу, что вода, которой мы сейчас наслаждаемся на Земле, существует с момента ее образования, - пишет eurekalert.org.

Вопрос происхождения воды на Земле является крайне важным. Исследовать его сложно, поскольку Земля потеряла все свидетельства своего образования, потому что она является активной планетой.

Команда разработчиков числовых моделей и геохимиков во главе с Седриком Гиллманом из Университета Брюсселя решила заглянуть далеко за пределы Земли - вплоть до Венеры - чтобы исследовать происхождение земных вод.

Вывод о том, что современная вода на Земле существует с самого ее образования, необычен и с трудом согласуется, во-первых, с исследованием других каменистых планет, лишенных поверхностных вод, и, во-вторых, с идеей гигантского удара между протоземлей и планетарным зародышем размером с Марс, в результате которого образовалась Луна. Такое катастрофическое событие должно было испарить любую существующую воду, сделав Землю сухой. После этого событий у нас есть два варианта объяснения присутствия воды на Земле: либо вода вернулась позже, после катастрофы, в виде ледяных или богатых водой астероидов; либо гигантский удар был недостаточно велик, чтобы испарить всю воду на Земле.

В то время как Землю и Венеру можно рассматривать как сестер-близнецов, их соответствующие геологические и климатические изменения в прошлом резко различались, что привело к тому, что современная атмосфера Венеры под давлением 92 бар нагревается до 470°C, в отличие от мягкой температуры и давления в 1 бар на поверхности Земли.

Тем не менее, вулканическая активность и выделение газов на Венере менее выражены, чем на Земле, потому что на ней не происходит движения плит. Режим конвекции на Венере подразумевает очень малую рециркуляцию летучих веществ в мантию.

Таким образом, эволюцию атмосферы Венеры гораздо легче понять и смоделировать геологические изменения. Кроме того, из-за своей близости Земля и Венера должны были получить материал одного и того же типа в течение своей истории. Все эти аспекты в совокупности делают Венеру идеальным местом для изучения эволюции планет земной группы.

Используя численное моделирование воздействий различных типов астероидов, содержащих различное количество воды, команда обнаружила, что богатые водой астероиды, сталкивающиеся с Венерой и выпускающие содержащуюся в них воду в виде пара, не могут объяснить состав атмосферы Венеры, каким мы его знаем сегодня. Это означает, что астероидный материал, который попал на Венеру и, следовательно, на Землю, после гигантского удара должен был быть сухим, что препятствовало пополнению Земли водой с помощью астероидов.

Следовательно, вода не исчезла после гигантского удара, а это означает, что, вероятнее всего, она находилась очень глубоко в Земле.

Эта идея имеет очень глубокие последствия с точки зрения обитаемости древней Земли, Венеры и Марса, поскольку она предполагает, что планеты, вероятно, сформировались с почти полным запасом воды и теряли его со временем. Поскольку Марс намного меньше, он, вероятно, потерял всю свою воду, пока жизнь развивалась на Земле. Для Венеры эти результаты проливают дополнительный свет на работы, изучающие водные океаны на поверхности планеты, и помогают ограничить максимальное количество воды, которое можно ожидать на Венере. Эта информация может помочь будущим космическим миссиям на Венеру.

Источник: www.eurekalert.org
https://scientificru...e-vody-na-zemle

#1826 alexandrion12

    Активный участник

  • Пользователи
  • PipPipPipPipPip
  • 10 643 сообщений

Отправлено 12 Апрель 2020 - 08:10

Российский прибор на борту «БепиКоломбо» зарегистрировал гамма-излучение от Земли

Изображение
ESA

Научные приборы PHEBUS и MGNS, разработанные при участии российских ученых и установленные на европейско-японской межпланетной станции «БепиКоломбо», успешно провели наблюдения за геокороной Земли и зарегистрировали гамма-излучение от нашей планеты в ходе гравитационного маневра. Это было необходимо для калибровки приборов, которые в дальнейшем будут исследовать Меркурий, сообщается на сайте ИКИ РАН.

Старт «БепиКоломбо» состоялся 20 октября 2018 года, когда в космос отправились два научных орбитальных зонда: европейский MPO (Mercury Planetary Orbiter) и японский MMO (Mercury Magnetospheric Orbiter), а также перелетный модуль, который доставит зонды к Меркурию. Прибытие к ближайшей к Солнцу планете запланировано на декабрь 2025 года, после чего зонды выйдут на разные полярные орбиты и начнут научную программу, рассчитанную минимум на год.

10 апреля 2020 года «БепиКоломбо» успешно совершил свой первый из девяти (и единственный вблизи Земли) гравитационный маневр, пролетев на минимальном расстоянии в 12700 километров от планеты. Это позволило снизить его скорость примерно на пять километров в секунду и перевело станцию на более низкую гелиоцентрическую орбиту не тратя лишнее топливо — двигаясь по этой орбите аппараты доберутся до Венеры, а затем и до Меркурия.

Во время маневра камеры и большинство научных приборов на борту зондов были включены и собирали данные, которые затем будут использоваться для их калибровки. Российский гамма- и нейтронный спектрометр MGNS, который предназначен для поиска залежей водяного льда и исследования химического состава поверхности Меркурия, смог зарегистрировать гамма-излучение от Земли. «Провал» в данных свидетельствует о временном отключении датчиков во время разворота станции, пологий пик соответствует моменту максимального сближения с планетой, а второй, более острый всплеск излучения говорит о пересечении аппаратами радиационного пояса земной магнитосферы.

Изображение
Гамма-излучение от Земли по данным прибора МGNS во время пролета «БепиКоломбо» у Земли 10 апреля 2020 года.
ИКИ РАН

Ультрафиолетовый спектрометр PHEBUS, который был разработан при участии России и предназначен для изучения состава и динамики меркурианской экзосферы, также успешно отработал в ходе маневра и получил данные о земной геокороне, которая состоит, в основном, из атомарного водорода.

В задачи «БепиКоломбо» входит картографирование и изучение поверхности Меркурия, структуры его магнитного поля и магнитосферы, внутренней структуры и состава, а также тектоники, вулканизма и разреженной остаточной атмосферы. Кроме того, будут проведены проверки Общей теории относительности путем точных измерений положений аппаратов на орбитах. Всего на борту обоих зондов установлены 16 научных приборов, включая четыре прибора, разработанных частично или полностью Институтом космических исследований РАН.

О том, какие тайны Меркурия должен раскрыть «БепиКоломбо», можно узнать в нашем материале «На Меркурий за водой».

Александр Войтюк
https://nplus1.ru/ne...04/11/mpo-earth






Суборбитальный телескоп разглядел тонкие нити плазмы в корональных петлях Солнца*

Изображение
Снимок активной области AR 12712, полученный суборбитальным телескопом Hi-C 2.1 29 мая 2018 года
NASA/Hi-C 2.1

В верхней части солнечной атмосферы при помощи суборбитального телескопа High Resolution Coronal Imager, который делает снимки с очень высоким разрешением, удалось разглядеть ранее не виденные детали — тонкие нити горячей плазмы, образующие корональные петли. Статья опубликована в The Astrophysical Journal.

Корональные петли — основные элементы короны (верхней атмосферы) Солнца, поскольку они наблюдаются как на спокойном Солнце, так и при повышенном уровне его активности. Их структуру исследуют с 1940-х годов, наблюдая в жёстком ультрафиолетовом и рентгеновском диапазонах. В активных областях до сих пор выделялось два вида петель — короткие горячие петли в центре таких областей, обычно наблюдаемые в рентгеновском диапазоне, и менее горячие и более длинные петли, окружающие центр, которые видны в ультрафиолете. Изучая нагрев корональных петель, необходимо понимать, являются они однородными по температуре вдоль луча зрения, или нет. Если такие петли неоднородны по температуре, значит, они содержат еще более мелкие структуры или состоят из структур, которые пока невозможно разрешить. Определение наличия таких структур — важный шаг в понимании того, как нагревается плазма в корональных петлях.

Группа исследователей из Великобритании, Германии и США под руководством Роберта Уолша (Robert W. Walsh) из Универститета Центрального Ланкашира изучала изображения активного региона AR 12712, полученные при помощи суборбитального телескопа NASA High Resolution Coronal Imager (Hi-C). Этот телескоп впервые был запущен при помощи метеорологической ракеты 11 июля 2012 года и получил изображения с пространственным разрешением 0,3-0,4 секунды дуги и интервалом между снимками в пять секунд, что позволило разглядеть корону намного детальнее, чем это делают космические телескопы. Например, обсерватория солнечной динамики (SDO/AIA) делает снимки с разрешением 1,5 секунды дуги с интервалом в 12 секунд, а обсерватория SOHO (Solar and Heliospheric Observatory) — с разрешением пять секунд дуги и с интервалом 12 минут. Второй запуск телескопа был неудачным — данные собрать не удалось. Поэтому третий по порядку полет Hi-C, который состоялся 29 мая 2018 года, называется 2.1. В отличие от первого полета, во время которого делались снимки в жестком ультрафиолете с полосой пропускания 19,1 нанометра, во втором полете телескоп работал в полосе пропускания 17,2 нанометра. За шесть минут было сделано 78 снимков с экспозицией две секунды и интервалом 4,4. секунды, а пространственное разрешение было еще более высоким — 0,129 секунды дуги. Во время полета телескоп испытал некоторые проблемы с ориентацией в пространстве, что привело к периодической вибрации, из-за которой примерно половина снимков получились недостаточно четкими.

Сопоставляя снимки Hi-C 2.1 с данными наблюдения того же региона телескопом SDO/AIA с полосой пропускания 17,1 нанометра, исследователи измерили толщину 49 нитевидных структур в солнечной короне. Снимки нового телескопа показали наличие в области с более интенсивным излучением структур толщиной около 202 км, в то время как большинство обычно различимых нитей имело толщину около 513 км. В области с менее интенсивным излучением преобладают нити толщиной 388 км. Следующая задача — проверить, наблюдаются ли такие тонкие структуры в других полосах пропускания и измерить их температуру. Если подтвердится наличие широкого диапазона температур, это станет хорошим доказательством в пользу мультитермальной модели, которая решит проблему нагрева короны. Однако для этого необходим космический телескоп, который будет работать с тем же разрешением, что Hi-C 2.1, считают астрофизики.

Разрешающая способность солнечных телескопов, работающих в различных диапазонах, постоянно увеличивается. Так, расположенный на Гавайях DKIST (Daniel K. Inouye Solar Telescope), обладающий четырехметровым главным зеркалом и системой адаптивной оптики, недавно получил снимок фотосферы, на котором можно различить объекты размером до 30 км.

Евгения Скареднева
https://nplus1.ru/ne...Sun-new-details

#1827 alexandrion12

    Активный участник

  • Пользователи
  • PipPipPipPipPip
  • 10 643 сообщений

Отправлено 13 Апрель 2020 - 08:30

Эти завораживающие снимки показывают, что кольца Урана имеют уникальный состав*

Изображение

Сатурн является отнюдь не единственной планетой в Солнечной системе, имеющей кольца. И недавно ученые выяснили новые подробности о 13 кольцах системы Урана, запечатлев их на тепловых снимках ледяной планеты.

Впервые астрономы смогли определить температуру колец и подтвердить, что главное кольцо – обозначаемое буквой эпсилон – имеет уникальную для Солнечной системы структуру.

Кольца Урана с трудом поддаются наблюдениям, однако они неожиданно четко проявились на тепловых снимках планеты, которые ученые сделали для анализа температурного поля атмосферы планеты; особенно четко выделялось кольцо эпсилон.

«Мы были удивлены, насколько четко на снимках были видны кольца, когда мы в первый раз произвели обработку тепловых изображений Урана», - сказал астроном Ли Флетчер (Leigh Fletcher) из Университета Лестера, Соединенное Королевство.

Эти тепловые снимки позволили впервые определить температуру колец, которая составила, согласно произведенным оценкам, всего лишь 77 Кельвинов, что близко к температуре кипения азота при атмосферном давлении. (Температура поверхности Урана составляет всего лишь 47 Кельвинов, то есть еще ниже.)

Кроме того, исследователи заметили, что кольца Урана имеют весьма необычное строение – они состоят из крупных фрагментов размером примерно с мяч для гольфа, и при этом в их составе практически полностью отсутствует пыль, хотя в промежутках между кольцами было зарегистрировано наличие облаков пыли. Такая структура является уникальной для Солнечной системы: так, кольца Сатурна демонстрируют весь диапазон размеров частиц, начиная от тонкой пыли и вплоть до относительно крупных камней; кольца Юпитера и Нептуна состоят в основном лишь из высокодисперсных частиц пыли.

«Мы не наблюдаем частиц малого размера в составе колец Урана», - сказал астроном Эдвард Молтер (Edward Molter) из Калифорнийского университета в Беркли, США.

В настоящее время команда Флетчера пытается понять происхождение колец Сатурна и загадочный факт отсутствия в них пыли. Наиболее вероятной на сегодняшний день авторам работы представляется версия о формировании колец Урана в результате деструкции твердых объектов, двигавшихся по орбите вокруг планеты. Разрушение могло произойти в результате столкновений или под действием приливных сил, пояснили исследователи.

Работа опубликована на сервере предварительных научных публикаций arxiv.org.
https://www.astronew...=20200412114720






Взорвется в любой момент. Астрономы рассказали о будущем Бетельгейзе

Изображение
© ESO/L. Calçada
Звезде осталось примерно десять тысяч лет. Ее ждет колоссальный взрыв, который с Земли увидят как рождение сверхновой

МОСКВА, 12 апр — РИА Новости, Татьяна Пичугина. Осенью прошлого года одна из ярчайших звезд на небе, Бетельгейзе, начала резко тускнеть. Это дало повод для разговоров о ее скором взрыве и опасности для Земли. Однако уже в феврале блеск стал возвращаться. Сейчас звезда сияет как прежде. Что же могло с ней произойти? С этим вопросом РИА Новости обратилось к российским экспертам.


Потускневшая красота

"Блеск Бетельгейзе уменьшался, достигнув в минимуме звездной величины +1,9, и потом начал восстанавливаться. Сегодня блеск оценивается как +0,6 или +0,7. Причина этого достаточно понятная. На звезде много пятен, кроме того, она пульсирует. Значит, либо пятно выходило на видимую сторону поверхности, либо наступала фаза минимума медленных пульсаций звезды-сверхгиганта. Теперь все это нужно изучать подробно", — рассказывает Николай Самусь, руководитель группы переменных звезд Института астрономии РАН и ГАИШ МГУ.

Бетельгейзе — это красный сверхгигант на поздней стадии эволюции. Его масса, по разным оценкам, в восемь и даже двадцать раз больше солнечной, такие звезды живут не миллиарды, а десятки, от силы сотни миллионов лет.
Когда в ядре и близких к нему слоях выгорает топливо — сначала водород, потом гелий и более тяжелые элементы — излучения из недр не хватает, чтобы противостоять собственной гравитации, и внешние слои буквально проваливаются к центру — коллапсируют. Происходит мощный взрыв — вспышка сверхновой.

Изображение
Звезда Бетельгейзе в созвездии Ориона
© Robert Nemiroff (MTU) & Jerry Bonnell (USRA) NASA Web Site Statements, Warnings, and Disclaimers

Предсказать, когда и где именно взорвется сверхновая, невозможно, но Бетельгейзе — один из явных кандидатов на эту роль.
"Можно ли ожидать взрыва? Да. Сейчас или через десять тысяч лет. По ряду косвенных признаков мы за несколько дней узнаем об этом. Сначала до нас долетят нейтрино из недр звезды, а уже потом она вспыхнет", — говорит ученый.

Однако Земле ничего не угрожает, поскольку Бетельгейзе расположена очень далеко — более чем в шестистах световых годах.
"Ничего опасного для нас не будет. Просто на небе появится очень яркая звезда, сравнимая по блеску с полной Луной. Потом потухнет, и вот это неприятность, на мой взгляд. Дело в том, что созвездие Ориона очень симметрично благодаря диагонали Ригеля и Бетельгейзе и хорошо смотрится в обоих полушариях. Без Бетельгейзе так красиво не получится", — отмечает эксперт.


Миг красного сверхгиганта

Бетельгейзе — красноватая, хорошо видна невооруженным глазом. Она родилась всего десять миллионов лет назад. Для сравнения: возраст Земли — 4,5 миллиарда лет.

Звезда состоит из яркого горячего ядра, где идет термоядерная реакция, и обширной газовой оболочки, простирающейся на расстояние примерно равное орбите Юпитера.

"Внутренняя структура у Бетельгейзе не такая, как у Солнца, но сходство есть. У звезд с протяженными оболочками имеется конвекционная зона с ячейками — гранулами. Если у Солнца их порядка десятка миллионов, благодаря чему мы видим его сплошным диском, то у Бетельгейзе их всего несколько на всю поверхность, может, десяток", — объясняет Владимир Дьяченко, научный сотрудник группы методов астрономии высокого разрешения САО РАН (Нижний Архыз).

Ячейки Бетельгейзе асимметричны и сильно меняются со временем. Эти процессы пока мало изучены.
С Земли очень сложно измерить размеры Бетельгейзе. Не только потому, что речь идет о сотых долях секунды (астрономы пользуются угловыми единицами), но и из-за очень большой оболочки. Одними из первых ее угловой диаметр определили ученые САО РАН на Большом азимутальном телескопе (БТА) в 1977 году методом спекл-интерферометрии, который позволяет получить более четкое изображение объекта, размытое атмосферой Земли.


Вековая загадка

Бетельгейзе — переменная звезда, то есть время от времени меняет яркость. Но поскольку какой-то периодичности в этом ученые не выявили, ее называют полуправильной переменной. В январе этого года блеск звезды ослабел примерно в пять раз.
"И до этого наблюдали переменность, но этот пик самый сильный за всю историю записей с 1910 года. Шум в СМИ начался как раз на спаде. Было непонятно, что произойдет со звездой дальше. Теперь блеск восстановился. На взрыв ничто не указывает. Ученые дают Бетельгейзе еще десять тысяч лет, по консервативным оценкам — около ста тысяч. Но все может случиться и гораздо раньше", — уточняет Дьяченко.

Изображение
Кривая блеска Бетельгейзе с 1910 года
© AAVSO


Изображение
Кривая блеска Бетельгейзе за последние 400 дней
© AAVSO

Версий потускнения несколько. Одна связана с конвекцией. По сути, это способ доставки энергии, производимой в ядре, в верхние слои звезды. По какой-то причине либо выделилось меньше энергии, либо меньше дошло до поверхности.
Кроме того, Бетельгейзе могло затмить пылевое облако, выброшенное ею самой. Подобные звезды активно скидывают вещество в окружающее пространство. В год могут лишиться массы, сравнимой с земной.

Причины изменения яркости звезд с протяженной оболочкой могут быть и весьма необычными.
"Мы наблюдаем R Льва — переменную звезду другого типа, яркость которой меняется в сто раз. Там все дело в выбросе вещества в виде молекул оксида титана. Они образуются в холодной атмосфере с переменной температурой. Структура этих молекул зависит от температуры, поэтому облако то прозрачно для света, то нет", — говорит астроном и добавляет, что у Бетельгейзе нет столько оксида титана.

Ученый не исключает и того, что наложились несколько циклов переменности разной периодичности. Пока же ни одна из версий до конца не объясняет максимальное за вековую историю наблюдений падение блеска Бетельгейзе: оно слишком внезапно и быстротечно.
https://ria.ru/20200...1569899764.html






Необычные орбиты звезд в центре Млечного Пути

Траектория светового луча дифрагируется, то есть отклоняется от прохождения по прямой линии, под действием массивных тел, как это объясняет общая теория относительности. Благодаря этому, массивное тело может действовать как линза, искажающая изображение объекта позади него, выполняя роль так называемой гравитационной линзы. При этом сопутствующим явлением являются микрогравитационные линзы: когда движущееся космическое небесное тело, которое действует как гравитационная линза, кратковременно изменяет интенсивность света от фоновой звезды, происходит короткая световая вспышка.

Изображение
Фото из открытых источников.

Около 50 лет назад ученые предсказали, что измерение параллакса сможет определять расстояние до темного объекта, если когда-либо будет возможно наблюдать микрогравитационную вспышку из двух точек, расположенных вдали друг от друга. Космический телескоп «Спитцер» вращается вокруг Солнца в отдалении от Земли, но следует за ней на расстоянии около четверти ее орбиты, и именно он в сотрудничестве с наземными телескопами смог выполнить такую задачу. «Спитцер» был выведен из эксплуатации NASA в прошлом месяце по соображениям экономии средств.

Астроном CfA Дженнифер Йи входит в большую международную команду астрономов, которые проводят измерения параллактических микрогравитационных линз небольших звездных объектов. Этот метод является мощным инструментом для изучения изолированных объектов, таких как свободные (не связанные со звездами) планеты, коричневые карлики, маломассивные звезды и черные дыры. В нижней части диапазона масс технология микрогравитационных линз уже помогла обнаружить несколько «независимых» кандидатов в планеты, в том числе несколько возможных объектов с приблизительно земной массой.

Такие открытия имеют решающее значение для проверки теорий о происхождении и эволюции свободных планет. Наблюдения за более массивными объектами, такими как изолированные коричневые карлики, выявили некоторые космические тела, которые в определенной степени вращаются против направления вращения нормальных звезд в галактическом диске. А объекты со звездными массами, обнаруженные с использованием технологии микрогравитационной линзы, представляют собой звездные черные дыры (то есть черные дыры, возникшие в результате коллапса звезды) и нейтронные звезды.

Изображение
Сделанный «Хабблом» снимок системы, подверженной эффекту микрогравитационной линзы. Линза и исходные компоненты (A и B) хорошо видны на изображении. © NASA / Hubble

Новые измерения параллакса с использованием эффекта микрогравитационной линзы позволили определить массы двух маленьких изолированных звезд и расстояния до них. Одна из них имеет массу 0,6 солнечной массы и находится на расстоянии около 23 700 световых лет от нас. Модель же для второй планеты довольно противоречива: ее масса составляет либо 0,40 солнечной массы, а расстояние около 24 800 световых лет от нас, либо это 0,38 солнечной массы и 24 300 световых лет. Обе звезды являются красными гигантами и располагаются в центральном звездном скоплении (выпуклости) галактики Млечный Путь, возраст которого составляет около десяти миллиардов лет. Новые результаты и шесть предыдущих измерений параллакса с использованием технологии микрогравитационных линз пока что подтверждают современные модели развития нашей галактики и ее центрального звездного скопления.
https://kosmos-x.net...2020-04-12-6012






Туманность Конская голова в инфракрасном свете от телескопа имени Хаббла

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

Пояснение: Плавающее в космосе межзвездное облако пыли подверглось воздействию звездных ветров и излучения и приняло очень узнаваемую форму. Это облако, получившее подходящее название туманность Конская голова, является частью обширной, обладающей сложной структурой туманности Ориона (M42). Этот интересный объект непросто увидеть в маленький телескоп. Замечательная фотография, которую вы видите сегодня, была сделана в 2013 году космическим телескопом имени Хаббла в инфракрасном свете. Таким образом телескоп отметил 23-ю годовщину своего запуска. Темное молекулярное облако, находящееся на расстоянии примерно 1500 световых лет от нас, занесено в каталог под именем Барнард 33. На фотографии оно стало видимым в первую очередь благодаря тому, что подсвечивается сзади ближайшей звездой σ Ориона. Туманность Конская голова будет медленно менять форму в течение ближайших миллионов лет и в конце концов разрушится высокоэнергичным звездным излучением.
http://www.astronet.ru/db/msg/1641682






Удивительные планеты, вращаются вокруг двойных звезд по странно смещенным орбитам*

Изображение

Виктория Ветрова

Новое исследование Национальной радиоастрономической обсерватории (NRAO) предполагает, что такие экзотические миры, вращающиеся вокруг множества звезд, могут существовать на смещенных орбитах, далеко за пределами орбитальной плоскости.

Находка имеет значение для изучения формирования планет в сложных многозвездных системах. В исследовании использовался ALMA (большой миллиметровый / субмиллиметровый массив Atacama) в Чили, чтобы изучить 19 протопланетных дисков вокруг двойных звезд с более длинными орбитами, по сравнению с 12 двойных звезд, которые, как известно, содержат экзопланеты с периодами вращения менее 40 дней, обнаруженные космическим телескопом Кеплера.

Планеты формируются в протопланетных дисках, окружающих молодые звезды, поскольку пыль и обломки медленно объединяется в миры. В случае двойных звезд эти кольца известны как круговые диски.

«Это исследование обеспечивает необходимый контекст для интерпретации круговых планет, которые обнаружила миссия Кеплера», — сказал Universe Today астроном Иан Чекала из Калифорнийского университета в Беркли.

«Используя данные радионаблюдений круговых протопланетных дисков, теперь мы можем сказать что-то конкретное о том, сколько планет образуется со смещением относительно их двойных звездных плоскостей».

Об открытии Kepler-16b, первой экзопланеты, вращающейся вокруг системы с несколькими звездами, было объявлено в 2011 году. По мере того, как число открытий экзопланет растет с каждым днем, мы начинаем понимать, что сложные системы, обнаруженные на орбите двойных и множественных звезд, имеют свои странные истории.

Что может происходить в системах с двумя звездами? «У нас есть только несколько примеров протопланетных дисков вокруг тройных звезд (таких как) GW Orionis и GG Tauri,», — говорит Чекала.

«Таким образом, недостаточно данных, чтобы сказать наверняка. Динамическая среда для тройной системы более сложна, чем для двоичной системы, поэтому я ожидаю, что вы увидите большую распространенность странных орбит».

Наша спокойная Солнечная система — чудак среди звезд главной последовательности: странно думать, что большинство звезд, которые вы можете увидеть невооруженным глазом сегодня вечером, являются двойными и множественными звездами.

Вот еще один причудливый факт: ни один красный карлик — самый распространенный вид звезд во Вселенной — не находится так близко или достаточно ярок, чтобы его можно было увидеть с Земли невооруженным глазом.

Открытие показывает, насколько могут отличаться другие планетные системы. В нашей собственной Солнечной системе мы видим, что все основные планеты находятся на плоскости эклиптики. Но движение по орбите бинарной пары солнц может деформировать наружный круговой диск в виде не выровненных орбит, наблюдаемых в исследовании.

Эта статья была опубликована Universe Today.

Источники: Фото: (ALMA, ESO/NAOJ/NRAO, I. Czekala, G. Kennedy and NRAO/AUI/NSF, S. Dagnello)
https://rwspace.ru/n...ym-orbitam.html

#1828 alexandrion12

    Активный участник

  • Пользователи
  • PipPipPipPipPip
  • 10 643 сообщений

Отправлено 14 Апрель 2020 - 08:36

VLASS: Радио обзор неба

Изображение

Технологические достижения последних лет увеличили чувствительность радиоинтерферометров, таких как Очень Большая Антенная Решётка (VLA), в несколько раз, что позволяет им видеть более слабые и более удаленные объекты. Радиоинтерферометры получают данные высокого пространственного разрешения от астрономических источников, а новый VLA, помимо своей чувствительности и высокого разрешения, может предоставлять информацию о поляризации излучения, обеспечивать более надежные крупномасштабные мозаичные изображения и с помощью повторяющихся наблюдений контролировать изменения во времени. В совокупности эти многоволновые исследования всего неба позволят астрономам охарактеризовать население звезд и галактик с беспрецедентной детализацией.

Астрономы CfA Эдо Бергер, Атиш Камбл и Питер Уильямс являются членами команды VLASS (Обследование очень большого массива неба), большой группы, работающей над уникальным радиообследованием всего неба, обладающего всеми вышеупомянутыми возможностями и способного охватить все небо видимое из места размещения VLA - в Нью-Мексико. Направления VLASS имеет четыре темы: обнаружение скрытых взрывов и / или переходных событий, исследование астрофизических магнитных полей, получение изображений галактик как вблизи, так и на расстоянии, и использование радиоволн для изучения Млечного пути. Каждая тема содержит множество подтем.

Например, скрытые взрывы обнаружат взрывные смертельные муки массивных звезд, включая сверхновые, их роль в космологических исследованиях, гамма-всплески; признаки слияния черных дыр и нейтронные звезды будут иметь значение для обнаружения гравитационных волн.

Ожидается, что наблюдения VLASS, начатые в сентябре 2017 года, будут завершены в 2024 году. В новом документе группа рассматривает цели VLASS и результаты первого этапа на основе ранних наблюдений, показывая, как данные успешно демонстрируют способность проекта достичь всех его предлагаемых целей.
https://www.astronew...=20200413153023





Странная экзопланета TOI-849b может оказаться ядром газового гиганта

Изображение

Согласно новому исследованию, далекая планета, примерно в 40 раз более массивная чем Земля, может оказаться ядром планеты-гиганта или гигантской планетой, в процессе создания которой рост застопорился.

Эти результаты могут помочь пролить свет на то, как выглядят загадочные ядра планет-гигантов, считают исследователи.

Ученые исследовали экзопланету TOI-849b, которая впервые была обнаружена в 2018 году транзитным способом с помощью аппарата TESS НАСА, а позднее был подтвержден факт ее существования обсерваторией La Silla в Чили. Этот инопланетный мир вращается вокруг звезды TOI-849 на расстоянии около 730 световых лет от Земли.

Масса TOI-849b примерно в 40 раз больше массы Земли, но почти вдвое меньше массы Сатурна. В то же время данные Паранальской обсерватории в Чили и обсерватории Лас-Кумбрес помогли уточнить, что диаметр экзопланеты примерно в 3,45 раза больше диаметра Земли, сопоставимого с диаметром Нептуна. В целом, эта информация предполагает, что экзопланета имеет плотность, подобную плотности Земли, что делает ее самой плотной планетой размером с Нептун, обнаруженной на сегодняшний день.

TOI-849b вращается вокруг своей звезды на быстрой, узкой орбите длиной всего 18,4 часа, что приближает ее к звезде на расстояние всего 1,5% AU (астрономическая единица) - среднего расстояния между Землей и Солнцем (которое составляет около 150 миллионов километров).

Телескоп TESS - охотник за экзопланетами
https://www.youtube....h?v=tj4E_hc0si4

Таким образом, экзопланета это так называемая «горячая нептуновская пустыня», явный и таинственный недостаток миров размером с Нептун, которые вращаются очень близко к своим звездам.

«В этой области не так много планет, поэтому увидеть планету такого размера, расположенную так близко к звезде, довольно круто», - говорит Шон Рэймонд, астрофизик из Обсерватории Бордо во Франции.

Предыдущие модели предполагали, что зарождающиеся планеты, масса которых в 10-20 раз превышает массу Земли, должны иметь достаточно сильные гравитационные поля, чтобы поглотить огромное количество материала из протопланетных дисков из газа и пыли, которые окружают их новорожденные звезды. Поэтому такие миры должны стать газовыми гигантами, подобными Юпитеру или Сатурну. Таким образом, можно подумать, что TOI-849b является остатком газового гиганта, который каким-то образом потерял большую часть своего веса, возможно, из-за тепла, которое он получает на такой орбите так близко к своей звезде.

Однако ученые отметили, что такой нагрев сам по себе еще не может еще снять атмосферу с газового гиганта почти до ядра планеты. По их оценкам, звезде около 6,7 миллиардов лет. Учитывая это количество времени, а также расстояние от TOI-849b до звезды, они рассчитали, что газовый гигант, подобный Юпитеру, потерял бы только несколько процентов своей массы из-за звездного излучения на сегодняшний день.

Таким образом, исследователи предполагают, что TOI-849b может быть остатком ядра газового гиганта, который потерял массу с помощью другого механизма. Возможно, он столкнулся с другими планетами-гигантами, например, или гравитация звезды сняла большую часть газовой оболочки.

В качестве альтернативы, если бы TOI-849b переместился в это текущее положение из-за гравитационных столкновений с другими планетами, энергия, которую экзопланета получила бы, сильно бы разогрела этот мир, что потенциально привело бы к значительной потере массы.

Другое возможное объяснение нынешнего состояния TOI-849b связано с задержкой развития. Возможно, TOI-849b сформировался поздно, когда большая часть протопланетного диска его системы исчезла, считают исследователи.

В целом, TOI-849b может дать ученым представление о том, как выглядит ядро ​​газового гиганта. Будущие исследования могут непосредственно наблюдать за составом этого ядра, анализируя испаренный материал в оставшейся атмосфере экзопланеты.

Дальнейшая работа может также исследовать, была ли эта экзопланета действительно газовым гигантом, атмосфера которого была удалена.

«Они утверждают, что это маловероятно, но точные расчеты сделать очень сложно», - сказал Рэймонд.

Новое исследование, которое возглавлял Дэвид Армстронг из Уорикского университета в Англии, было принято журналом Nature. Вы можете бесплатно прочитать препринт статьи на arXiv.org.
https://www.astronew...=20200413155759






Происхождения Оумуамуа - как мог родиться наш загадочный межзвездный гость

Изображение
У первого известного межзвездного посетителя нашей солнечной системы может быть очень жестокая история происхождения.

Согласно новому исследованию, таинственный объект «Оумуамуа», который был замечен во внутренней солнечной системе в октябре 2017 года, является, вероятно, фрагментом более крупного тела, которое было разорвано гравитационными силами во время близкого пролета у его родной звезды.

Этот «сценарий приливной фрагментации не только дает возможность сформировать единый объект, но и учитывает огромную популяцию астероидоподобных межзвездных объектов», - сказал ведущий автор Национальной астрономической обсерватории Академии наук Китая Юн Чжан.

По словам Чжана и соавтора исследования Дугласа Линя, астронома из Калифорнийского университета в Санта-Крус, эта гипотеза объясняет и странность Оумуамуа. Например, «Оумуамуа очень вытянут, как большая космическая сигара (и может быть несколько сплющен). Астрономы никогда прежде не видели космический объект с такой формой.

Кроме того, Оумуамуа продемонстрировал «негравитационное ускорение» во время своего путешествия по нашей системе - движение, которое нельзя отнести к движению за счет гравитации Солнца, Юпитера или других больших тел. Такое движение может быть вызвано только выбросом из кометы, который толкает объект таким же образом, как двигатели на космическом корабле.

Хаббл видит Оумуамуа (Hubblecast 111)
https://www.youtube....h?v=4IhKAiDKfF8

Но Оумуамуа не обнаружил никаких признаков выделения газа - никакого видимого хвоста или комы - даже при том, что большинство астрономов полагали, что нарушитель мог быть кометой. (Кометы, как правило, находятся далеко от своих звезд-хозяев, и поэтому их легче отправить в межзвездное пространство.)

Наконец, обнаружение Оумуамуа вообще странно и весьма информативно. Учитывая огромное пространство, сколько времени требуется, чтобы пересечь межзвездную среду и как слабо налажен наш поиск на такие тела. Нам повезло наткнуться даже на один Оумуамуа, но подразумеваем огромную популяцию подобных объектов во вселенной.

«В среднем каждая планетная система должна выбрасывать в общей сложности около 100 триллионов объектов, таких как «Оумуамуа», - сказал Чжан.

Такое сочетание характеристик побудило некоторых ученых, в первую очередь Ави Леба, который возглавляет астрономический факультет Гарвардского университета, предложить, что «Оумуамуа может быть космическим кораблем пришельцев. Имеющиеся данные согласуются с легкоплавким зондом, возможно, более несуществующим, сказал Леб, подчеркнув, что исследователи должны, по крайней мере, быть непредубежденными в отношении этой возможности».

Новое исследование, однако, дает естественное объяснение. Чжан и Лин использовали компьютерное моделирование, чтобы исследовать, как на объекты воздействуют объекты их родных звезд. Эта работа по моделированию показала, что очень близкие встречи могут разорвать эти тела в вытянутые фрагменты, которые затем выбрасываются в межзвездное пространство.

Результаты показывают, что экстремальный нагрев во время пролета и последующее охлаждение заставляют эти фрагменты образовывать поверхностную кору, которая помогает поддерживать их странную форму.

«Рассеяние тепла во время процесса разрушения также выбрасывает большое количество летучих веществ, что не только объясняет [красноватый] цвет поверхности Оумуамуа и отсутствие видимой комы, но также объясняет предполагаемую сухость объекта», - сказал Чжан. («Летучие вещества» - это элементы и соединения, которые легко теряются в космосе, такие как вода.)
«Тем не менее, некоторые летучие вещества с высокой температурой сублимации, скрытые под поверхностью, такие как водяной лед, могут оставаться в конденсированной форме», - добавил он. Эти скрытые летучие вещества могут быть «активированы» во время столкновений с другими телами в других системах, вызывая дегазацию и негравитационное ускорение, сказали исследователи.

Материнские тела таких межзвездных объектов разнообразны, предполагает новое исследование, которое было опубликовано сегодня (13 апреля) в журнале Nature Astronomy. Эти фрагменты могут быть кусочками комет с большим периодом, планетарных строительных тел или даже «суперземных» планет, которые подошли слишком близко к своим звездам. И эти звезды не обязательно должны быть живыми; сверхплотные звёздные трупы, известные как белые карлики, также могут нанести необходимый вред.

«Эти межзвездные объекты могут дать критическую информацию о том, как планетные системы формируются и развиваются», - сказал Чжан.
«Оумуамуа - не единственный межзвездный посетитель, о котором мы знаем. В августе 2019 года астрономы обнаружили второй нарушитель, известный как комета Борисова (и это, несомненно, комета). И мы должны начать замечать еще много таких объектов в ближайшее время, особенно после того, как обсерватория Веры К. Рубин появится в горах Чили.

Анимация кометы 2I / Борисов
https://youtu.be/1oVc9IY-j-I

«Оумуамуа - лишь вершина айсберга», - сказал Лин в том же заявлении.

Изучение многих других таких объектов может быть нашей лучшей идеей, чтобы понять «Оумуамуа», который давно исчез в темных глубинах внешней солнечной системы. (Тем не менее, отправка зонда на встречу с Оумуамуа не исключена).

«Поскольку будущие межзвездные объекты будут обнаружены в ближайшие годы, будет очень интересно посмотреть, будут ли какие-нибудь объекты, похожие на «Оумуамуа», - сказал астроном Военно-морской академии США Мэтью Найт, один из руководителей группы Международного института космических наук.
«Если это так, это может указывать на то, что процессы, описанные в этом исследовании, широко распространены», - добавил Найт, который не участвовал в новом исследовании.
https://www.astronew...=20200413190921



и в дополнение предыдущей статьи

Форму и ускорение межзвездного астероида Оумуамуа объяснили особенностями происхождения

Изображение
ESO

Особенности межзвездного астероида Оумуамуа — необычная вытянутая форма, сухая скалистая поверхность и наличие дополнительного негравитационного ускорения, — объясняются его происхождением в результате внешнего приливного разрушения кометы или планетезимали. Статья, в которой представлена модель образования таких объектов, опубликована в Nature Astronomy.

Межзвездный астероид 1I/’Oumuamua был открыт 18 октября 2017 года при помощи телескопов сети Pan-STARRS на Гавайях. Изначально его посчитали межзвездной кометой, которая получила обозначение С/2017 U1 (PANSTARRS), однако дальнейшие наблюдения с помощью телескопа VLT в Европейской южной обсерватории показали, что объект не имеет никаких признаков комы и является астероидом. После этого кометный индекс «C» в названии поменяли на астероидный «А», а затем дали объекту официальное имя Оумуамуа (’Oumuamua), что в переводе с гавайского может означать «разведчик» или «посланец издалека». Анализ данных показал, что астероид имеет необычную вытянутую сигарообразную форму, скорость около 26 километров в секунду относительно Солнца, прибыл к нам из точки, близкой к солнечному апексу в созвездии Лиры, движется по незамкнутой гиперболической траектории и вскоре покинет Солнечную систему.

Астрофизики Дуглас Лин (Douglas N. C. Lin) из Университета Калифорнии и Юнь Чжан (Yun Zhang) из Национальных астрономических обсерваторий Китая разработали модель образования межзвездных объектов, похожих на Оумуамуа. Согласно их расчетам, родительскими телами для таких объектов могут быть долгопериодические кометы из облаков Оорта небольших звезд главной последовательности либо белых карликов, или остаточные планетезимали, богатые летучими веществами и обращающиеся вокруг таких звезд. Размер родительских тел при этом составляет около километра.

При сближениях комет либо планетезималей с родительской звездой на расстояние, меньшее, чeм 6×108м, тела ускоряют вращение, значительно деформируются и затем разрушаются приливными силами звезды, производя большое количество сильно вытянутых фрагментов. Такие фрагменты могут покинуть свою звездную систему и не быть захваченными планетами вроде Юпитера. При этом поверхности тел, состоящих из льда и горных пород, интенсивно нагреваются во время сближения с звездой, что приводит к плавлению силикатов и образованию сухой коры и «трансформации» из кометных объектов в астероидные. На глубине до 3-х метров под поверхностью образовавшихся фрагментов температура может сохраняться на уровне 28 кельвин, что достаточно для сублимации монооксида углерода. В то же время вода и диоксид углерода, чья температура сублимации выше, остаются в конденсированной форме и на глубинах 0,1-0,2 и 0,2-0,5 метра соответственно. Испарение этих летучих веществ объясняет дополнительное негравитационное ускорение Оумуамуа во время его прохождения через внутреннюю часть Солнечной системы.

Авторы исследования отмечают, что предполагаемая численная плотность астероидных межзвездных объектов (3,5×1013- 2×1015 штук на кубический парсек) в тысячу раз больше численной плотности кометных межзвездных объектов в облаках Оорта. Поскольку пролеты таких тел проходят через обитаемые зоны звезд, нельзя отбрасывать перспективу панспермии — гипотезы о появлении жизни на Земле в результате занесения микроорганизмов с метеоритами из космического пространства, считают ученые.

Ранее коллектив исследователей из Института астрономии Общества Макса Планка сообщал о четырех наиболее интересных кандидатах на роль родительской звездной системы Оумуамуа — все они представляют собой карликовые звезды. А их коллеги из Гарвардского университета описали новый способ поиска межзвездных объектов, подобных астероиду Оумуамуа или комете 2I/Борисова, основанный на наблюдении кратковременных затмений звезд — покрытий.

Евгения Скареднева
https://nplus1.ru/ne...Oumuamua-origin





Знаменитые «столпы творения» в ИК-диапазоне на новом снимке от «Хаббла»

Изображение

Невероятные виды «столпов творения», впервые полученные при помощи космического телескопа НАСА/ЕКА Hubble («Хаббл») в 1995 г., стали одними из самых знаменитых снимков космоса.

Однако новейший снимок (см. титульное фото), на котором можно подробно рассмотреть структуру туманности Орел, вновь заставляет нас застыть от изумления.

Он демонстрирует свечение «слоновьих хоботов» в инфракрасном свете – и мы можем видеть этот инфракрасный свет, пробивающийся сквозь пыль и газ, в результате чего эти загадочные структуры светятся отбрасывают голубоватые тени.

Изображение

Этот снимок «столпов творения», композитное изображение, составленное из трех различных снимков в видимом свете, демонстрирует «столпы», выбрасывающие в окружающее космическое пространство холодный водород и пыль.

Изображение

Этот новый снимок в ИК-диапазоне является не единственным изображением, опубликованным после первых наблюдений, проведенных «Хабблом». В 2015 г. астрономы составили более подробное изображение из снимков, полученных в видимом свете.

Впервые открытая в 1745 г. швейцарским астрономом Жан-Филипп де Шезо, туманность Орел, расположенная на расстоянии около 7000 световых лет от Земли, представляет собой «звездную колыбель» лежащую в направлении созвездия Змеи.

Эти необъятные «столпы» шириной от четырех до пяти световых лет каждый, тем не менее, представляют собой лишь относительно небольшую часть всей туманности, размеры которой составляют 70 на 55 световых лет.
https://www.astronew...=20200413193346






Беспрецедентно яркая сверхновая одиноко сияет в пустоте космоса

Изображение

Сверхновая, яркость которой и количество выделяемой энергии, более чем в два раза выше, по сравнению с любой другой сверхновой, когда-либо зарегистрированной учеными, была идентифицирована международной командой астрономов, возглавляемой исследователями из Бирмингемского университета, Соединенное Королевство.

Эта команда, которая включала экспертов из Гарвардского и Северо-Западного университетов, а также из Университета штата Огайо (все университеты США), считает, что эта сверхновая, известная как SN2016aps, может являться примером экстремально редкой сверхновой, называемой пульсирующей сверхновой с парной нестабильностью, и могла образоваться в результате слияния двух массивных звезд перед взрывом.

Такие системы до сих пор являлись лишь предметом умозрительных рассуждений и никогда не были подтверждены астрономическими наблюдениями.

В этом новом исследовании коллектив, возглавляемый доктором Мэттом Николлом (Matt Nicholl) из Школы физики и астрономии Бирмингемского университета, изучил сверхновую SN2016aps. Энергия, излучаемая этой сверхновой в видимом диапазоне, примерно в 5 раз выше энергии видимого света, излучаемого обычной сверхновой. Изучив спектр сверхновой SN2016aps, исследователи также выяснили, что взрыв произошел в результате столкновения между излучением сверхновой и плотной газовой оболочкой, сброшенной звездой в последние годы перед взрывом.

Еще одним интересным фактом, связанным со сверхновой SN2016aps, является то, что ученые не обнаружили галактики, в которой она расположена, а вместо этого зафиксировали вокруг звездной вспышки признаки, указывающие на межгалактическое пространство, словно эта сверхновая мерцает в одиночестве в уединенной области космоса.

Команда наблюдала данную вспышку на протяжении двух лет, до тех пор пока ее яркость не снизилась до значения в 1 процент от максимальной яркости. Используя эти измерения, команда рассчитала массу сверхновой, и та оказалась равной от 50 до 100 масс Солнца. Обычно массы сверхновых составляют от 8 до 15 масс нашего светила.

Согласно авторам, такая большая масса сверхновой SN2016aps может указывать на то, что она относится к классу пульсирующих сверхновых с парной нестабильностью – гигантских звездных вспышек, существование которых уже давно предполагается в теории, однако никогда прежде не было подтверждено наблюдениями. Элементный состав вещества системы SN2016aps также свидетельствует о том, что она могла образоваться сравнительно незадолго до вспышки сверхновой из двух меньших по размерам звезд, добавили авторы работы.

Исследование опубликовано в журнале Nature Astronomy.
https://www.astronew...=20200413193908






Радиоактивность может делать ледяные экзопланеты пригодными для жизни

Исследователи убеждены, что жизнь может быть возможна и на планетах, где их солнце находится от них даже на слишком большом расстоянии.

При поиске внеземной жизни исследователи обычно ищут планеты или луны, которые, как и Земля, располагаются не слишком близко и не слишком далеко от своего солнца. И это потому, что небесное тело может считаться пригодным для жизни тогда, когда вода или, по крайней мере, углеводородный этан имеются там в жидкой форме. И вот теперь два астробиолога пришли к сенсационному заключению, что энергия, необходимая для этого, не обязательно должна исходить от такого солнца.

Изображение
Даже холодные ледяные планеты при определенных обстоятельствах могут быть пригодными для жизни. © NASA


Радиоактивные изотопы

Радиоактивные изотопы при распаде могут выделять достаточно энергии для поддержания жидкого состояния воды на их поверхностях, убеждены Мансви Лингам из Флоридского технологического института и Абрахам Леб из Гарвардского университета. Подобные изотопы - такие как уран-238, торий-232 и калий-40 - присутствуют также в земной мантии. Тем не менее, они генерируют только одну тридцатитысячную часть энергии от той, что Земля получает от Солнца.

Но это совершенно не исключает возможности, что другие планеты могут иметь достаточно радиоактивных изотопов для выработки необходимой для поддержания жизнедеятельности на них энергии, убеждены исследователи. Наличие таких планет они предполагают скорее в центре Млечного Пути. И это потому, что там существует вероятность столкновения между нейтронными звездами, которые в свою очередь создают упомянутые элементы, такие как уран и торий. Согласно расчетам, наличие радиоактивных изотопов на сопоставимой по размерам планете или луне должно быть в 1000 раз больше, чем на Земле, чтобы гарантировать жидкую воду без помощи солнца.


Радиация большая, чем в Чернобыле

Да, это весьма плохая новость в отношении такой альтернативной планеты - ​​по крайней мере, в том, что касается человечества. Радиоактивность такого мира, вероятно, будет в сотни раз выше, чем после ядерной катастрофы на Чернобыльской АЭС. Такое излучение окажется смертельным для любой формы многоклеточной жизни. Но это совершенно не значит, что такая планета будет непригодна для жизни других форм. Науке известны некоторые микробы, такие как бактерия Deinococcus radiodurans, которые невосприимчивы к высоким дозам ионизирующего излучения.

Меньше радиоактивных изотопов и, следовательно, меньшее в 10 раз излучение потребуется для поддержания в жидком состоянии этана. Долгое время предполагалось, что жизнь возможна только при наличии жидкой воды. Но недавние исследования привели к предположению, что совершенно иные формы жизни возможны при наличии жидкого этана. Этот вопрос актуален, например, для луны Юпитера Титана, которая напоминает Землю, но с огромными этановыми озерами, реками и метеорологическими образованиями, а также с запасами жидкой воды на глубине 30 километров.


Прощупыванием планет займется телескоп «Джеймс Уэбб»

Информацию о том, существуют ли такие планеты в Млечном Пути вообще, сможет предоставить космический телескоп «Джеймс Уэбб», который заменит своего знаменитого предшественника, космический телескоп «Хаббл». Запланированный изначально на 2014 год его запуск уже неоднократно переносился. Пока его старт предполагается в 2021 год, если конечно, ситуация с коронавирусом не внесет коррективы в планы NASA.
https://kosmos-x.net...2020-04-13-6013





оффтоп

Массовое пермское вымирание на суше началось раньше, чем в океане

Изображение
Рис. 1. Небольшой слой вулканического пепла в разрезе этого островного холма Лоскоп в Южной Африке стал отправной точкой для восстановления геохронологии событий, происходивших на рубеже перми и триаса, выполненного авторами статьи. В нижней части холма представлены отложения верхнепермской формации Бальфур (Balfour Formation), а в верхней части обнажаются породы формации Катберг (Katberg Formation), отложившиеся уже в триасе, после массового пермского вымирания. Обе эти формации входят в супергруппу Кару (Karoo Supergroup), широко распространенную на юге Африки. Фото одного из соавторов обсуждаемой статьи Джона Гейссмана (John Geissman) с сайта news.berkeley.edu

Окончание пермского периода и всей палеозойской эры отмечается самым масштабным массовым вымиранием в истории Земли. По этому событию проводится граница между пермским и триасовым периодами. Датировка этого события в соответствии с современной геохронологической шкалой составляет 251,902±0,024 млн лет — именно на это время приходится пик вымирания морских видов в Северном полушарии, по которому и была установлена граница. Недавние комплексные геологические, палеонтологические и палинологические исследования, проведенные в Южной Африке, показали, что массовое пермское вымирание на суше в Южном полушарии началось раньше, чем в океанах Северного полушария, и было не краткосрочным катастрофическим событием, а растянутым во времени процессом.

Массовое пермское вымирание — самое крупное из пяти массовых вымираний фанерозоя, которое привело к исчезновению 96% всех морских видов и 73% наземных видов позвоночных. Традиционно считается, что эта крупнейшая биосферная катастрофа в истории Земли произошла с геологической точки зрения практически «мгновенно» — в течение 30–35 тыс. лет. В частности, это надежно фиксируется по резкой смене морских биосообществ в отложениях Южного Китая, принятых в качестве эталонных для данного периода (Q. Zheng et al., 2013. Sedimentary features of the Permian-Triassic boundary sequence of the Meishan section in Changxing County, Zhejiang Province).

Основной причиной глобальных климатических изменений, повлекших за собой массовое вымирание в конце перми, считается невероятно высокая вулканическая активность на территории нынешней Сибири, приведшая к формированию крупнейшей трапповой провинции мира — Сибирских траппов. Как следствие, повысилась температура атмосферы и океана, увеличилась концентрация CO2 и других вулканических газов в атмосфере, а в морской воде упало содержание кислорода (см.: Важной причиной вымирания морских животных в конце пермского периода была нехватка кислорода, «Элементы», 17.01.2019).

Группа геологов и палеобиологов из США, Канады и ЮАР решила применить комплексный подход к восстановлению истории событий, происходивших на рубеже перми и триаса на континентах южной части земного шара, чтобы понять, насколько они совпадали с тем, что происходило в северных океанах. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Communications.

Для своего исследования авторы выбрали южноафриканский бассейн Кару, считающийся эталонным местом для изучения непрерывного разреза пермь-триасовых отложений, богатых окаменелостями ископаемых наземных животных и растений. В конце перми этот район был частью Гондваны — южной половины суперконтинента Пангея, объединявшего в конце палеозоя и начале мезозоя практически всю сушу Земли. В состав Гондваны входили современные территории Африки, Южной Америки, Антарктиды, Австралии, Новой Зеландии, Аравии, Мадагаскара и Индостана.

Насколько неопределенной является граница, фиксирующая время величайшего массового вымирания на суше Южного полушария, видно из рис. 2. Изменения климата и их отражение в смене биологических видов занимают более миллиона лет.

Изображение
Рис. 2. Обобщенная стратиграфическая схема пермско-триасовой группы Бофорта (Beaufort Group) бассейна Кару, составленная авторами исследования на основе литературных данных. Четыре левых столбца — стратиграфические подразделения: периоды, группа, подгруппа, формации (Fm.) и пачки (Mbr.). Правый столбец — биозоны (см. Biozone) — биостратиграфические подразделения, выделенные по преобладанию и смене руководящих родов позвоночных. Справа указан возраст в млн лет, полученный уран-свинцовым методом. Красная стрелка — начало чансинского века (см. Changhsingian), фиксирующее смену глобального климата. Желтая стрелка — датированные авторами исследования слои вулканического пепла в кровле формации Бельфур. Рисунок из обсуждаемой статьи в Nature Communications

Из схемы видно, что на суше климатические изменения начались задолго до вымирания морских видов. Примерно на рубеже 254 млн лет аргиллиты (породы, образующиеся при перекристаллизации глин), преобладающие в нижней части формации Бальфур, сменяются песчаниками и конгломератами (обозначены на схеме как PNC), формирующимися в мелководных речных и временных потоках. Это говорит о смене климата на более теплый и засушливый.

Примерно в это же время среди наземных позвоночных параллельно с доминирующими даптоцефалами (Daptocephalus) — немлекопитающими растительноядными из семейства дицинодонтов — появляются (еще в пределах биозоны Daptocephalus) другие представители семейства дицинодонтов — листрозавры (Lystrosaurus).

Примерно в то же время, когда в океанах происходит массовое вымирание морских биологических видов, полностью исчезают даптоцефалы, а крупные листрозавры Lystrosaurus maccaigi сменяются мелкими Lystrosaurus declivis, успешно пережившими пермское вымирание и ставшими доминирующим видом среди позвоночных раннего триаса (биозона Lystrosaurus).

Однако ни граница между формациями Бальфур и Катберг, фиксирующая смену условий осадконакопления, ни граница между биозонами Daptocephalus и Lystrosaurus не совпадает с возрастом 251,9 млн лет, установленным в качестве геохронологической границы между пермью и триасом. При этом точный возраст границы между биозонами Daptocephalus и Lystrosaurus, фиксирующей время массового вымирания на суше по смене биологических видов, до последнего времени был неизвестен.

Изучая литостратиграфию двух островных холмов (такие формы рельефа в Южной Африке еще называют коппи или инзельберги), исследователи обнаружили в самой верхней части разреза формации Бальфур слой вулканического пепла мощностью около 1 см, который отделяет биозону Daptocephalus от биозоны Lystrosaurus. Анализ 13 зерен цирконов, извлеченных из пеплового слоя, выполненный уран-свинцовым методом с использованием данных термической ионизационной масс-спектрометрии с разведением изотопов (ID-TIMS), позволил определить возраст слоя — 252,24 млн лет.

Авторы считают, что именно в это время в данном регионе произошло массовое вымирание наземной фауны. А это существенно раньше пика вымирания морских видов, приходящегося на 251,902 млн лет, по которому проведена граница между пермью и триасом.

Параллельно с изучением фауны, авторы провели палинологические исследования — проанализировали состав ископаемой пыльцы растений в осадочных породах, расположенных выше и ниже пеплового слоя. Ученые выяснили, что отложения над пепловым слоем лишены пыльцы Glossopteris — самых известных представителей семенных папоротников, доминировавших среди позднепермской флоры Гондваны. Исчезновение пыльцы этого рода на рубеже перми и триаса считается своеобразным индикатором пермского вымирания для наемных растений. Это еще раз подтверждает вывод о том, что пепловый слой возрастом 252,24 млн лет является надежным маркером границы смены наземных биосообществ в бассейне Кару на юге Африки.

Известно, что в Австралии, также являвшейся в конце пермского периода частью Гондваны, аналогичная смена наземных видов растений произошла еще раньше — 252,31 млн лет назад (C. Mays et al., 2019. Refined Permian−Triassic floristic timeline reveals early collapse and delayed recovery of south polar terrestrial ecosystems).

Все это говорит о том, что массовое пермское вымирание происходило не одновременно в море и на суше, а также в Южном и Северном полушариях. По мнению авторов, серьезные изменения наземных экосистем в Южном полушарии произошли на 300 тыс. лет раньше, чем вымирание морской фауны в Северном полушарии. А серьезные климатические изменения, которые и стали причиной массового вымирания, начались еще на сотни тысяч лет раньше.

Модель изменений в бассейне Кару (рис. 3) предполагает, что здесь в конце перми влажный климат сменился засушливым, а водно-болотный ландшафт — сухой полупустыней, что лишило пищевой базы крупных растительноядных позвоночных, таких как Daptocephalus, и привело к их быстрому вымиранию. Из листрозавров пережить климатическую катастрофу смогли только мелкие виды, живущие в норах и питающиеся корнями растений.

Изображение
Рис. 3. Сводная диаграмма корреляции геологических, геофизических, палинологических и палеонтологических данных, определяющих положение границы перми и триаса (PTB — показана горизонтальной красной стрелкой), составленная по литературным источникам с учетом результатов обсуждаемого исследования. Слева направо: хроностратиграфическая шкала (возраст указан в млн лет назад), периоды смены глобальной магнитной полярности, вулканическая активность в Сибирской трапповой провинции (бордовый — лавы, серый — пирокласты, желтый — силлы), смена палинологических сообществ в Австралии (граница смены показана темно-серой полосой), то же для бассейна Кару (по данным авторов), граница биозон в бассейне Кару и зона распространения пыльцы Glossopteris (по данным авторов). Рисунок из обсуждаемой статьи в Nature Communications, с упрощениями

Результаты исследования показывают, что массовое пермское вымирание было не «мгновенным», как считалось ранее (S. Shen et al., 2018. A sudden end-Permian mass extinction in South China), а продолжалось от нескольких сотен тысяч до миллиона лет — примерно столько же, сколько длились вулканические излияния траппов на Сибирской платформе. На суше вымирание началось раньше, чем в океане, и было более длительным.

При этом, по мнению авторов, вымирание наземных растительных и животных, а также морских видов было вызвано разными причинами. Для морских видов такими причинами могли быть закисление океана (повышение кислотности морской воды), вызванное попаданием в океан углекислого газа из атмосферы или аноксия океана (anoxic event) — снижение содержания кислорода в воде. Для наземных видов животных — резкое потепление, связанное с выбросом вулканогенных парниковых газов (которые к тому же являются токсичными), а также разрушение пищевых цепей, вызванное изменениями в экосистемах. Что касается наземных растений, то здесь в качестве одной из причин упадка пермских видов авторы рассматривают разрушение защитного озонового слоя и изменение состава атмосферы. Именно этим разнообразием факторов климатических изменений ученые объясняют разобщенность во времени упадка биологических систем на суше и в океане в конце пермского периода.

Источник: Robert A. Gastaldo, Sandra L. Kamo, Johann Neveling, John W. Geissman, Cindy V. Looy, Anna M. Martini. The base of the Lystrosaurus Assemblage Zone, Karoo Basin, predates the end-Permian marine extinction // Nature Communications. 2020. DOI: 10.1038/s41467-020-15243-7.

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

#1829 alexandrion12

    Активный участник

  • Пользователи
  • PipPipPipPipPip
  • 10 643 сообщений

Отправлено 15 Апрель 2020 - 08:16

Зафиксирована вспышка в галактике NGC 3516

Изображение

Астрономы провели фотометрическое и спектроскопическое наблюдение сейфертовской галактики, известной как NGC 3516. Во время этой кампании исследователи обнаружили вспышку из этой галактики, которая может предоставить важную информацию о ее природе. Об этом сообщается в статье, опубликованной 2 апреля на arXiv.

Активные ядра галактик (AGN) представляют собой компактную область в центре галактики, очень яркую по сравнению с другой частью галактики. Она очень энергична из-за наличия черной дыры или активной области звездообразования в ядре галактики.

Астрономы обычно делят AGN на две группы, основываясь на особенностях линий их излучения. AGN первого типа дают широкие и узкие эмиссионные линии, тогда как в AGN второго типа присутствуют только узкие эмиссионные линии. Однако наблюдения показали, что некоторые AGN переходят между этими двумя типами - они известны как активные ядра галактик с изменяющимся внешним видом (CL).

NGC 3516 - галактика Сейферта, расположенная на расстоянии от 124 до 215 миллионов световых лет от Земли. Долгосрочная миссия по оптическому наблюдению этой галактики подтвердила, что это CL AGN. Наблюдения показали, что ее широкие линии излучения Бальмера почти полностью исчезли в 2014 году, но в 2018 году слабая, синяя составляющая начала появляться вновь.

Недавно группа астрономов во главе с Драганой Илич из Белградского университета, Сербия, решила более внимательно изучить NGC 3516 и ее поведение, проведя кратковременные оптические наблюдения этого источника с помощью Кавказской горной обсерватории. Новое исследование, завершенное архивными данными из Обсерватории Нейла Герела Свифта НАСА, обнаружило новое вспыхивающее событие в этой галактике.

«Мы сообщаем об очень недавней вспышке, обнаруженной во время последнего интенсивного фотометрического мониторинга с фильтрами U и B, что может быть индикатором перехода NGC 3516 в фазу высокой активности», - пишут астрономы в статье.

Вспышка произошла в конце 2019 года. Наблюдалось общее увеличение яркости в U-и B-диапазонах до максимальной амплитуды 0,25 mag и 0,11 mag соответственно. Было обнаружено, что амплитуда изменчивости в полосе U значительно больше, чем в полосе B.

Кроме того, во время вспышки наблюдались более сильные линии железа с высокой ионизацией, чем сообщалось в предыдущих исследованиях. Это говорит о том, что AGN движется к более активной фазе.

«Фотометрические и спектроскопические наблюдения, представленные в этой статье, показывают, что AGN NGC 3516 может находиться в переходной фазе, переходя из состояния низкой активности в активную», - заключили исследователи.

Однако авторы статьи отметили, что дальнейший интенсивный многоволновой мониторинг NGC 3516 необходим для того, чтобы однозначно подтвердить этот переход.
https://www.astronew...=20200414010159





«Хаббл» наблюдает спиральные галактики, вложенные одна в другую, словно матрешки

Изображение

На первый взгляд, на этом новом снимке, сделанном при помощи космического телескопа НАСА/ЕКА Hubble («Хаббл»), мы видим обычную спиральную галактику, в которой от центральной перемычки наружу раскручиваются два спиральных рукава. На самом деле, на изображении внутри этих спиральных рукавов можно также разглядеть кольца – меньшие по размерам спирали, расположенные внутри родительской спирали.

Такую морфологию принято называть многокольцевой структурой. Как следует из названия, в этой галактике, известной как NGC 2273, присутствует одно внутреннее кольцо и два наружных «псевдокольца».

Такую многокольцевую структуру астрономы встречают во Вселенной крайне редко, и она делает галактику NGC 2273 поистине уникальной.

Кольца формируются, когда закручивающиеся спиральные рукава галактики фактически «догоняют свой хвост» и замыкаются, особенно если этот эффект усиливается за счет зрительной иллюзии, связанной с ориентацией галактики в пространстве относительно наблюдателя.

Два псевдокольца галактики NGC 2273 были сформированы двумя замкнувшимися спиральными рукавами, а внутреннее кольцо образовалось за счет двух структур в форме дуги, расположенных в окрестностях галактического центра, замыкание которых происходило по аналогичной схеме.

Эти кольца являются не единственной интересной особенностью данной галактики. Примечательным также представляется то, что NGC 2273 относится к классу сейфертовских галактик, то есть галактик, имеющих экстремально яркое ядро.

На самом деле, в центре такой галактики, как эта, находится сверхмассивная черная дыра, а яркость центральной области сейфертовской галактики может превосходить общую яркость всех звезд такой галактики, как наш Млечный путь.
https://www.astronew...=20200414122801






Исследование находит новый способ, которым новые звезды освещают небо

Изображение

Nova или stella nova, латинское слово «новая звезда», - это взрыв на поверхности звезды, который может произвести достаточно энергии, чтобы увеличить яркость звезды в миллионы раз. Иногда новая звезда, называемая белым карликом, настолько ярка, что невооруженным глазом кажется новой звездой.

Взрыв происходит, когда белый карлик «стягивает» материал со своего спутника, который накапливается на поверхности карлика, что в конце концов инициирует термоядерный взрыв. В то время как в течение многих лет астрономы считали, что ядерное горение материала на поверхности белого карлика непосредственно образует весь свет от взрыва, совсем недавно астрономы начали обсуждать, что «импульс» («ударная волна») взрыва может давать большую часть яркости.

Международная команда астрономов из 40 институтов в 17 странах во главе с Элиасом Айди из Мичиганского государственного университета обнаружила, что именно импульсы вызывают большую часть яркости новой звезды.

Звезда V906 Carinae
https://youtu.be/2QBmsJXjjOQ

Это исследование подробно описано в статье, опубликованной в журнале Nature Astronomy под названием «прямые доказательства ударного оптического излучения в Nova».

«Это новый способ понимания происхождения яркости новых звезд и других звездных взрывов», - сказал Айди, научный сотрудник кафедры физики и астрономии МГУ. «Наши выводы представляют собой первое прямое наблюдаемое свидетельство, полученное в результате беспрецедентных космических наблюдений, что именно импульсы играют важную роль в питании этих событий».

Итак, что же такое импульсы и как они формируются? Представьте себе сверхзвуковой реактивный самолет. Когда струя превышает скорость звука, она производит удар, который приводит к громкому звуковому удару. При взрыве новой звезды эти удары производят свет, а не звук.

Когда материал белого карлика взрывается, сказал Айди, он выбрасывается в несколько фаз и с разной скоростью. Эти выбросы сталкиваются друг с другом и создают толчки, которые нагревают выброшенный материал, производя большую часть света.

Еще одним побочным эффектом астрономических потрясений являются гамма-лучи, самый высокоэнергетический вид электромагнитного излучения. Астрономы обнаружили яркие гамма-лучи от звезды, известной как Nova V906 Carinae, чей взрыв в созвездии Киль был впервые обнаружен в марте 2018 года.

Используя космический телескоп Fermi Gamma-ray НАСА, они показали, что V906 испускает самые яркие гамма-лучи, когда-либо наблюдавшиеся от новой звезды, доказывая, что она испускает энергетические импульсы.

Но настоящий сюрприз случился потому, что оптический спутник - один из шести наноспутников просто случайно смотрел на ту часть неба, где вспыхнула новая звезда. Сравнивая гамма-лучи и оптические данные, астрономы отметили, что каждый раз, когда происходила флуктуация гамма-лучей, свет от новой звезды тоже колебался.

"Мы наблюдали одновременные колебания как визуальной, так и гамма-яркости, а это означает, что оба излучения происходят от ударов", - сказал Кирилл Соколовский, научный сотрудник МГУ и соавтор статьи. "Это привело нас к выводу, что импульсы действительно ответственны за большую часть яркости события".

"Нам повезло, что члены нашей команды наблюдали эту часть неба с помощью этих специальных спутников и смогли собрать этот беспрецедентный набор данных", - сказал Айди.

Команда подсчитала, что V906 находится примерно в 13 000 световых годах от Земли. Это означает, что когда Nova была впервые обнаружена в 2018 году, хотя на самом деле это произошло 13 000 лет назад.

Эта новая информация также поможет объяснить, как огромное количество света генерируется в других звездных явлениях, включая сверхновые и звездные слияния, когда две звезды сталкиваются друг с другом. Другие исследователи из МГУ, участвующие в проекте, - это Лаура Хомюк, Джей Стрейдер и Адам Каваш, все они работают на кафедре физики и астрономии.
https://www.astronew...=20200414013208





Комета С / 2019 Y4 Atlas полностью развалилась

Изображение

Всего месяц назад она выглядела как ледяной бродяга, официально известная как C / 2019 Y4 Atlas, могла устроить ослепительное небесное шоу во время своего ближайшего приближения к солнцу, или перигелия, который произойдет 31 мая 2020 года.

Но относительно неаккуратное поведение затмило такие надежды. И оптимизм, связанный с кометой в значительной степени угас, так как она больше не в целости и сохранности.

Комета Атлас «разбила и себя, и наши сердца», - заявил в воскресенье (12 апреля) астрофизик Джанлука Маси, основатель и руководитель проекта «Виртуальный телескоп» в Италии. «Ее ядро ​​распалось, и прошлой ночью я мог видеть три, возможно четыре основных фрагмента комета».

Маси опубликовал в Интернете некоторые фотографии, которые он сделал. На них ясно видно расколотое ядро ​​кометы.

Атлас был обнаружен в конце декабря 2019 года системой оповещения о воздействии астероида на Землю (ATLAS) на Гавайях, что объясняет название объекта.

Со времени обнаружения до середины марта, комета Atlas резко увеличила яркость - в 27 500 раз. В результате, как профессиональные, так и любительские астрономы начали говорить о его потенциале, а некоторые даже смели мечтать, что Атлас может стать следующей великой кометой, которая украсит ночное небо Земли.

Но 17 марта Атлас начала терять яркость и теперь довольно ясно, почему это произошло.

Такие колебания яркости характерны для комет, которые проводят большую часть своей жизни в холодных глубинах внешней солнечной системы и подвергаются большой опасности всякий раз, когда приближаются к солнцу.

Действительно, сам Атлас может быть результатом предыдущего события фрагментации. Комета Атлас может быть частью знаменитой разорванной кометы 1844 года, которая официально называется C / 1844 Y1.
Каким бы ни было прошлое кометы Атлас, ее будущего не существует и она не осуществит наши небесные мечты. Но следующая великая комета где-то там, и в конце концов она появится.
https://www.astronew...=20200414182024





Астрономы разглядели фрагменты кометы ATLAS

Изображение
Zhong-Yi Lin

Ядро кометы C/2019 Y4 (ATLAS), которая могла стать кометой года и ярчайшей за последние семь лет, действительно распадается. Это подтверждают снимки, полученные различными наземными телескопами, на которых видно как минимум два отделившихся от ядра фрагмента, сообщается на портале The Astronomer's Telegram.

Долгопериодическая комета C/2019 Y4 (ATLAS) была открыта 28 декабря 2019 года при помощи автоматизированной системы по поиску опасных для Земли небесных тел ATLAS, период ее обращения составляет 5476 лет. Перигелий комета пройдет 31 мая 2020 года, в этот момент она окажется внутри орбиты Меркурия, а с Землей максимально сблизится 23 мая 2020 года.

Ранее ожидалось, что комета станет видимой невооруженным глазом в середине мая и будет ярчайшей за последние семь лет, однако в начале апреля выяснилось, что этого может не произойти из-за начавшегося разрушения ядра кометы. Снимки, сделанные 9 и 10 апреля при помощи 40 сантиметрового телескопа SLT (Super-Light Telescope), и 12 апреля при помощи метрового телескопа LОT (Lulin One-meter Telescope) в обсерватории Люлин в Китае подтвердили подозрения астрономов и показали наличие как минимум двух компонентов вблизи ядра кометы, которые постепенно от него удаляются.

Расстояние между ядром и фрагментом 1 составляет около 3400 километров, а расстояние между фрагментами 1 и 2 составляет около 1600 километров. Распад ядра подтверждается и другими наземными обсерваториями, а фрагментированное ядро доступно для наблюдений для всех желающих в крупные телескопы с диаметрами от 15 сантиметров. Таким образом, комета C/2019 Y4 (ATLAS) окончательно лишилась возможности стать кометой года.

Изображение
Zhong-Yi Lin

Ранее мы рассказывали о том, как космический телескоп «Хаббл» подтвердил начало разрушения ядра первой в истории межзвездной кометы Борисова после того, как она прошла свой перигелий.

Александр Войтюк
https://nplus1.ru/ne...ATLAS-fragments






Астрономы нашли экстремально яркую сверхновую*

Изображение
Снимок сверхновой SN2016aps, полученный при помощи MMTCam (слева) и снимки галактики-хозяина, сделанные космическим телескопом «Хаббл» (центр и справа).
Matt Nicholl et al. / Nature Astronomy, 2020

Астрономы обнаружили самую яркую и высокоэнергетичную сверхновую из известных на сегодняшний день. Суммарное энерговыделение SN2016aps оказалось в сотни раз больше, чем в случае обычных сверхновых. Это объясняется тем, что ее звезда-прародитель образовалась при слиянии двух звезд в одну. Статья опубликована в журнале Nature Astronomy.

Взаимодействие сверхновой с плотной околозвездной средой может значительно увеличить ее светимость путем преобразования кинетической энергии разлетающегося вещества в тепловую. Например, в сверхмощных сверхновых (SLSN, superluminous supernova) типа IIn за счет подобного процесса может выделяться до ~1051 эрг. Несколько оптических транзиентов в центрах активных галактик показали схожие с подобными сверхновыми спектры и гораздо большее энерговыделение, но их трудно отличить от вспышек во время аккреции вещества на сверхмассивную черную дыру. Поиск и изучение мощных вспышек сверхновых необходим для понимания процессов, идущих в недрах звезд на заключительных этапах их эволюции и приводящих к подобным катаклизмам.

Группа астрономов во главе с Мэттом Николлом (Matt Nicholl) сообщила о результатах исследования сверхновой SN2016aps, которая была открыта при помощи системы PanSTARRS 22 февраля 2016 года. На момент обнаружения сверхновая имела абсолютную звездную величину -22,5m, она вспыхнула в самой яркой области звездообразования в небольшой галактике на красном смещении z = 0,2657. В дальнейшем, за сверхновой в течение четырех лет велись наблюдения при помощи наземных обсерваторий и космического телескопа «Хаббл», а анализ архивных данных позволил выявить начало увеличения яркости источника в декабре 2015 года.

Анализ данных показал, что SN2016aps можно считать самой яркой и высокоэнергетичной сверхновой из известных на сегодняшний день. Для обычной сверхновой энергия, выделившаяся в виде оптического излучения, составляет всего один процент от общей энерговыделения 1051 эрг. Для SN2016aps суммарное энерговыделение оценивается в 1052 эрг, причем 50 процентов выделилось в виде оптического излучения, что в сотни раз превышает подобный показатель для ранее наблюдавшихся вспышек сверхновых.

Столь экстремальные свойства сверхновой можно объяснить слиянием двух массивных звезд в одну, общая масса получившейся системы оценивается более чем в 50-100 масс Солнца, а ядро звезды могло иметь массу около 50 масс Солнца. Получившаяся массивная звезда взорвалась как пульсирующая парно-нестабильная сверхновая, при этом столкновение ударной волны на этапе взрыва с массивной оболочкой из ранее выброшенного вещества могло обеспечить наблюдавшееся энерговыделение сверхновой.

Изображение
Сравнение кривой блеска SN2016aps с другими мощными сверхновыми
Matt Nicholl et al./Nature Astronomy, 2020

Ранее мы рассказывали о том, как астрономы поймали длинный гамма-всплеск от взрыва далекой сверхновой, как телескоп «Субару» открыл более 1800 кандидатов в сверхновые и как сверхмощная сверхновая оказалась обычной в оболочке.

Александр Войтюк
https://nplus1.ru/ne.../14/sn-2016-aps






Наноколлайдеры подтвердили существование энионов

Изображение
H. Bartolomei, et al. / Science, 2020

Французские физики продемонстрировали энионную статистику при столкновении квазичастиц в двумерном электронном газе с помощью крошечных коллайдеров. Для этого исследователи изучили корреляции тока на квантовом точечном контакте, на который излучались два потока квазичастиц. Представленный эксперимент является первым прямым доказательством существования энионов. Работа опубликована в журнале Science.

В знакомом нам трехмерном пространстве все элементарные взаимодействия можно разделить на две категории, в зависимости от изменения свойств системы при перестановке двух частиц: бозонные и фермионные. В то время как волновая функция бозонной системы не меняет свою фазу при перестановке частиц, волновая функция фермионной системы изменяет фазу на π. Динамика фаз приводит к тому, что бозоны группируются в одном состоянии, а фермионы, напротив, стараются разгруппироваться. Например, эффект Хонга-У-Манделя, который имеет важное значение для работ по созданию квантового компьютера и сетей связи с квантовой криптографией, основывается на бозонных свойствах света группироваться, а принцип запрета Паули, наоборот, базируется на фермионных антигруппировочных свойствах электронов.

В двумерных системах изменение фазы может отличатся от 0 и π, что означается существование другого типа частиц, называемый энионами, которые в свою очередь обладают дробной статистикой. Энионы представляют собой обобщение понятий фермион и бозон и представляют большой интерес для топологических состояний вещества. К сожалению, обнаружить дробную статистику энионов очень сложно, и до сих пор были представлены лишь косвенные подтверждения.

Группа физиков из Франции под руководством Гвендаля Фива (Gwendal Fève) провела столкновения квазичастиц, которые, предположительно, являются энионами, и измерили их статистику. Эксперимент показал дробную статистику, что является прямым подтверждением того, что изучаемые квазичастицы — энионы.

Изображение
Схема эксперимента
H. Bartolomei, et al. / Science, 2020

В качестве платформы для исследования энионов физики выбрали квантовые проводники с двумерным электронным газом GaAs/AlGaAS. Однако для осуществления столкновения квазичастиц в таких системах необходимо реализовать излучатель, рассеиватель, а также поддерживать баллистический транспорт частиц. В качестве излучателей и рассеивателя физики использовали квантовые точечные контакты: два контакта использовались как Пуассоновский источник энионов, которые затем сталкиваются на третьем квантовом точечном контакте. Для поддержания баллистического транспорта исследователи приложили к электронному газу сильное магнитном поле в 13 тесла, которое обеспечивает низкую электронную температуру.

Изображение
Фотография образца с держателем
H. Bartolomei, et al. / Science, 2020

Дробная статистика сталкивающихся квазичастиц была выявлена путем измерения корреляций тока, снятом с рассеивателя. Затем из корреляций тока был посчитан фактор Фано, который определяется набором фазы при столкновении энионов — в данном эксперименте аккумуляция фазы составила π/3.

Изображение
Измерение фактора Фано при столкновении анионов
H. Bartolomei, et al. / Science, 2020

Больше про бозоны, фермионы и энионы вы можете прочитать в нашем материале «Квантовая азбука».

Михаил Перельштейн
https://nplus1.ru/ne...e-tiny-collider





Астрономы открыли загадочную группу астероидов, управляемую Меркурием

Изображение
Планета окруженная астероидами
© Depositphotos / milangucci

МОСКВА, 14 апр — РИА Новости, Татьяна Пичугина. В начале января ученые открыли первый астероид из группы ватир, движущихся полностью внутри орбиты Венеры. Считается, что таких объектов много. Их траектории нестабильны, и они могут столкнуться с Землей.


Богиня, обгоняющая Землю

Астрономы постоянно прочесывают небо в поисках опасных — их еще называют околоземными — астероидов. Маршруты некоторых лежат внутри земной орбиты, то есть они ближе к Солнцу, чем наша планета. Долгое время они оставались гипотетическими.

"В подобных открытиях существуют объективные сложности: эти астероиды, в отличие от других, нельзя наблюдать в противосолнечной области, они всегда расположены на относительно небольших элонгациях — угловых расстояниях от Солнца. Это значит, что искать космические тела надо в сумеречном и околосумеречном сегменте. Наблюдения в этих зонах затруднены, поэтому первое достоверное открытие сделали лишь в 2003 году — после развертывания системы автоматизированных обзоров по поиску околоземных астероидов", — пояснил РИА Новости Артем Новичонок, заведующий учебной астрономической лабораторией Петрозаводского государственного университета.

Первенец получил имя Атиры (давшее название всему классу подобных тел) в честь богини индейского племени пауни из штата Оклахома. Астероид открыли в американском обзоре LINEAR. У 163693 Atira максимально возможная элонгация — порядка 75 градусов, но достигает он ее далеко не каждый год, уточняет исследователь.

Изображение
© NASA/JPL
Орбита астероида из группы ватир 2020 AV2 полностью находится внутри орбиты Венеры. Для сравнения: орбита астероида-атиры 2019 AQ3


Трудноуловимые попутчики Венеры

Ученые предсказывали существование еще более близких к Солнцу астероидов, движущихся полностью внутри орбиты Венеры. Их пока неофициально назвали ватирами — венерианскими атирами.

Ватиры начали искать в 2013 году с помощью канадского спутника NEOSSat, предназначенного для слежения за опасными объектами. Вскоре наземный проект Паломарской обсерватории Zwicky Transient Facility (ZTF) в Калифорнии, наблюдающий за удаленными транзиентами, в основном сверхновыми, вошел в игру.

В 2019-м ZTF открыл два атира — 2019 AQ3 и 2019 LF6 — с самыми короткими периодами обращения из известных. Это означало, что их венерианские аналоги существуют и, вероятно, многочисленны, поскольку есть механизм перехода на более близкую к Солнцу орбиту.

Первый ватир ZTF открыл 4 января 2020 года. "У это комплекса уникальная огромная матрица, снимающая сразу большие области неба, и хорошее ПО. Впервые предприняты масштабные поиски на малых солнечных элонгациях, где другие обзоры почти или вообще не работали из-за технических сложностей и малых перспектив обнаружить околоземные астероиды. Тут максимально возможная элонгация уже ниже 45-50 градусов, а классические обзоры обычно ограничиваются примерно 60 градусами, что резко осложняет задачу. Но поскольку в наблюдаемом спектре оказались довольно крупные астероиды, их увидели, как только начали искать. Очевидно, можно ждать и следующие подобные открытия от ZTF", — рассказывает Новичонок.

Ватир 2020 AV2 сразу стали наблюдать многие астрономы по всему миру. В циркуляре Центра малых планет от 8 января 2020 года приведен внушительный список, где есть и данные российского исследователя-любителя Филиппа Романова.

Изображение
© Фото : Филипп Романов/iTelescope.Net
Первый астероид из группы ватир 2020 AV2. Снимок сделал астроном-любитель Филипп Романов на удаленном телескопе через четыре дня после открытия


Сход с орбиты

Согласно расчетам братьев де ла Фуэнте Маркос из Мадридского университета Комплутенсе, 2020 AV2 изначально был атирой, но примерно сто тысяч лет назад сблизился с Меркурием, сменил орбиту и перешел в разряд ватир. Еще через двести тысяч лет он может уйти и из-под влияния Меркурия.

Причина тому — механизм Лидова — Козаи, вызывающий колебания (осцилляции) орбиты малого тела под действием сил притяжения планет. Траектория становится все более эллиптической, наклоняясь все сильнее к плоскости орбиты ближайшей планеты, пока ее не разрывают приливные силы.

"Атиры и ватиры не совсем безобидны. Многие относятся к подклассу потенциально опасных околоземных астероидов. Из-за гравитационного взаимодействия с Землей, Венерой и Меркурием они могут изменять орбиты и в итоге попадать на траектории столкновения с Землей. За исключением двух популяций, которые могут быть стабильны, но еще не открыты, их орбиты нестабильны, и в долгосрочной перспективе, на масштабах десятков тысяч лет, они могут стать угрозой землянам", — объясняет Артем Новичонок.

К примеру, диаметр 163693 Atira — 4,8 километра, а 2020 AV2 — приблизительно два километра. Для сравнения: астероид, породивший челябинский метеорит, при входе в атмосферу был размером примерно 17 метров в продольной оси, а разрушения произвел довольно заметные.

"Самое интересное для меня в популяции атир — и в большей степени ватир — исследовательские перспективы, некая научная неизвестность. Из-за сложностей наблюдений внутри орбиты Венеры мы почти ничего не знаем о скоплении существующих там малых тел, разве что там нет объектов более пятидесяти километров в поперечнике, как следует из наблюдений на коронографе космического телескопа SOHO. И конечно, еще больше интригуют потенциальные вулканоиды — группа (население) астероидов внутри орбиты Меркурия. Ни один из них пока не открыт", — подчеркивает астроном.
https://ria.ru/20200...1569982034.html







Много ветров вокруг коричневых карликов*

Насколько сильны бури на газовых планетах и коричневых карликовых звездах? Теперь астрономы могут ответить на этот вопрос, использовав для этого новый метод.

Коричневые карлики слишком легкие, чтобы их массы хватало для производства своего собственного солнечного света. Но взамен света эти «недозвезды» могут предложить другие впечатляющие погодные явления. Например, невероятные ветра в их атмосфере. А насколько они мощные, относительно точно определила команда исследователей во главе с Кейтлин Аллерс из Университета Бакнелла в США. В журнале Science они поделились результатами своих исследований коричневого карлика 2MASS J1047 + 21: в атмосферной оболочке этой карликовой звезды ветер дует со скоростью 2340 км/час, что соответствует силе ветра 85.

Изображение
Так художник представляет себе коричневого карлика и его магнитное поле. Магнитное поле, расположенное в глубоких слоях, вращается с другой скоростью, чем верхние слои атмосферы. Разница позволила астрономам определять скорость ветра объекта. © Bill Saxton, NRAO/AUI/NSF

Для измерения астрономы использовали метод, который успешно был испробован на Юпитере. Принцип здесь заключается в том, что его облака по-разному отражают попадающий на них солнечный свет. При вращении планеты вокруг своей оси характерная картина отражения облаков сдвигается вместе с ней и периодически повторяется с каждым ее оборотом. При этом фиксируемое изменение показывает, как быстро вращается атмосфера. А когда астрономы смотрят на рентгеновское излучение планеты, оно одновременно показывает и скорость вращения внутри нее. Это происходит потому, что рентгеновское излучение Юпитера исходит от его магнитного поля, которое на 7000 километров ниже самого внешнего слоя газа. Сравнение обоих значений показывает: на внешней кромке Юпитеру требуется на один оборот примерно на пять минут меньше, чем в его глубоких слоях. Независимые измерения скорости ветра космическим зондом Juno показывают, что эта разница в скорости зависит от штормовых порывов.

Аллерс и ее коллеги подумали: если такой метод работает для Юпитера, то почему бы не сделать то же самое с коричневыми карликами, ветры на которых очень похожи на ветры газовых гигантов. Астрономы нередко измеряют периоды вращения в радиодиапазоне. Сравнение наблюдений с теоретическими моделями подтверждает, что и у коричневых карликов магнитное поле тоже скрывается глубоко внизу. Инфракрасные измерения позволяют определить период их вращения с точностью до минуты. Исследователи выбрали двух кандидатов, на которых они нацелились с помощью инфракрасных инструментов космического телескопа Spitzer и радиотелескопа Very Large Array в Нью-Мексико. Как и ожидалось, только один из них продемонстрировал периодическое падение яркости.

Изображение
Коричневый карлик слева и Юпитер справа. Рисунок коричневого карлика иллюстрирует магнитное поле и верхушку атмосферы, которые наблюдались на разных длинах волн при определении скорости ветра. © Bill Saxton, NRAO/AUI/NSF

2MASS J1047 + 21 находится на расстоянии около 35 световых лет от нас. Он представляет собой гермафродитный объект, нечто среднее между планетой и звездой, размером с Юпитер, но в несколько раз больше его массы. При этом он холоднее обычного коричневого карлика - его температура около 630 градусов по Цельсию. Зато он быстрый: его атмосфере на один оборот вокруг него требуется всего один час 44 минуты и 28 секунд - исследователям удалось это определить с точностью до 25 секунд. Но под его поверхностью, а точнее, в глубинах, этот процесс занял уже примерно до двух минут. В пересчете это приводит к скорости ветра на коричневом карлике в 2340 километров в час. Но из-за значительной неопределенности исследователи делают оговорку: плюс/минус половина этого значения.

Но кое-что можно сказать наверняка: на этом коричневом карлике дует западный ветер, причем максимально штормовой. Аллерс и ее команда уверены, что когда-нибудь их метод станет полезен и для измерения ветра на экзопланетах. Впрочем, это уже возможно и другими методами, а именно с использованием эффекта Доплера: когда газовый гигант проходит перед своей материнской звездой, и его свет сияет через атмосферу планеты, в спектре появляются линии поглощения, которые из-за эффекта Доплера смещаются в зависимости от скорости ветра. Правда, этот метод работает только на тяжелых планетах, которые очень близки к своей звезде, где постоянное действие приливных сил синхронизировало вращение планеты с ее орбитой. Результат этого таков: планета в этом случае всегда обращена к своей звезде одной и той же стороной, и ветер можно наблюдать независимо от эффектов вращения. В отличие от этого, новый метод может быть применен к дальнейшему, более широкому полю объектов. Правда, учитывая теперешнюю точность, надежные значения являются скорее делом будущего.

Animation of Brown Dwarf Wind Speed Method
https://vimeo.com/400939431

https://kosmos-x.net...2020-04-14-6015





NGC 253: галактика Серебряный Доллар

Изображение
Авторы и права: Национальная астрономическая обсерватория Японии: телескоп Субару, НАСА и ЕКА: телескоп им.Хаббла, Европейская Южная обсерватория: Очень большой телескоп и датский 1.5-м телескоп;
Обработка и авторские права: Роберт Гендлер и Роберто Коломбари
Перевод: Д.Ю.Цветков

Пояснение: Сверкающая NGC 253 – одна из самых ярких спиральных галактик на небе – и также одна из самых запыленных. Ее часто называют галактикой Серебряный Доллар за вид в небольшие телескопы, или галактикой Скульптора, так как она расположена в южном созвездии Скульптора. Впервые обнаруженная в 1783 году математиком и астрономом Каролиной Гершель, эта богатая пылью островная Вселенная находится на расстоянии всего в 10 миллионов световых лет. Ее диаметр – около 70 тысяч световых лет. NGC 253 – самая большая галактика в группе галактик в Скульпторе, ближайшей к нашей Местной группе галактик. Кроме полос пыли в спиральных рукавах, на изображении видны замечательные "усы" из пыли, поднимающиеся из диска галактики, усеянного молодыми звездными скоплениями и областями звездообразования. Высокое содержание пыли сопровождается бурным звездообразованием, благодаря которому NGC 253 называют галактикой со вспышкой звездообразования. NGC 253 также является мощным источником рентгеновского и гамма-излучений с высокой энергией, скорее всего из-за присутствия массивной черной дыры около центра галактики. Совершите путешествие по межгалактическому пространству, посмотрев этот короткий видеофильм о полете около NGC 253.
http://www.astronet.ru/db/msg/1642206





оффтоп

Нехватка кислорода в океанах привела к глобальному вымиранию жизни на Земле в прошлом

Изображение

Исследователи Стэнфорда пришли к выводу, что нехватка кислорода в океанах Земли привела к разрушительному вымиранию различных видов приблизительно 444 миллиона лет назад.

Новые результаты также указывают на то, что эти условия (океаны были практически без кислорода) продолжались более 3 миллионов лет — значительно дольше, чем другие явления, разрушающие биологическое разнообразие в истории нашей планеты.

Эти выводы актуальны и сегодня: глобальное изменение климата способствует снижению уровня кислорода в открытом океане и прибрежных водах, процесс, который рано или поздно обречет на вымирание различные виды животных.

Научная работа была опубликована в издании Nature Communications 14 апреля, она была посвящена событию, известному как массовое вымирание позднего ордовика. Событие признано одним из пяти величайших потерь в истории Земли, самым известным из которых является мелово-палеогеновый случай, уничтоживший всех динозавров около 65 миллионов лет назад.

Стэнфордские учечные и их коллеги создали специальную модель, которая позволяет ограничить неопределенность относительно того, где в морях Земли возникла нехватка растворенного кислорода (столь важная для океанической жизни как тогда, так и сейчас) а также в какой степени и на какой срок.

Модель включила в себя ранее опубликованные данные об изотопах металлов, а также новые данные из образцов черного сланца, родом из бассейна Мурзук в Ливии, которые были внесены в геологические записи во время массового вымирания.

Научная работа позволила сделать вывод, что при любом разумном сценарии длительное отсутствие кислорода в океанах Земли поразило океаническое дно в глобальном масштабе. При этом само событие связано с так называемым вторым импульсом массового вымирания и произошло оно именно поздний ордовикский период.
https://rwspace.ru/n...v-proshlom.html

#1830 alexandrion12

    Активный участник

  • Пользователи
  • PipPipPipPipPip
  • 10 643 сообщений

Отправлено 16 Апрель 2020 - 07:32

Астероид «2020 GH2» пройдет завтра внутри орбиты Луны

Изображение

Завтра, 15 апреля 2020 года, околоземный астероид 2020 GH2 произойдет очень близко, но на безопасном расстоянии от нашей планеты. Астероид приблизится примерно на 360 000 км - это почти что орбита Луны. Роботизированная система проекта виртуальный телескоп запечатлела его полет.

Приведенное выше изображение получено из двух 450-секундных экспозиций, сделанных дистанционно с помощью роботизированного устройства «Елена» (PlaneWave 17 ″ + Paramount ME + SBIG STL-6303E), доступного на виртуальном телескопе. Телескоп отслеживал быстрое видимое движение астероида, поэтому звезды имеют длинные шлейфы, а астероид выглядит как острая точка света в центре изображения, отмеченная стрелкой. Это невероятный снимок, так как аппаратное обеспечение долгое время отслеживало эту движущуюся цель до получения совершенного снимка.

Во время съемки «2020 GH2» находился на расстоянии около 1,9 миллиона километров от Земли и приближался к нам. Его обнаружил Mt. Lemmon во время обследования снимков рано утром 11 апреля 2020 года.

Этот астероид имеет размеры 13х30 метров. 15 апреля 2020 года, в 12:46 UTC астероид достигнет своего минимального сближения с Землей - около 360 000 км

Конечно, для нашей планеты не будет никаких рисков.
https://www.astronew...=20200414202117





Моделирование галактического балджа проливает свет на эволюцию галактик

Изображение

Используя данные, полученные при помощи обзора неба CALIFA Integral Field Spectroscopy (IFS) survey, а также современные компьютерные модели, исследователи во главе с Айрис Бредой (Iris Breda) из научно-исследовательского института Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (IA) получили важные результаты, касающиеся центрального сферического компонента (балджа) спиральных галактик, таких как Млечный путь, и проливающие новый свет на процессы эволюции галактик.

На протяжении нескольких лет ученые при помощи мощных компьютеров проанализировали примерно с полмиллиона спектров из набора, который отражает свойства всех морфологических типов спиральных галактик, не демонстрирующих признаки взаимодействия с другими крупными галактиками. Команда впервые оценила различия в возрасте звезд, входящих в состав балджа, от центра к периферии, и выяснила, как эта разница в возрасте звезд соотносится с другими свойствами галактики, такими как наличие активного ядра галактики и общая масса всех звезд галактики.

Исследование позволило установить, что популяции звезд, расположенные в центре самых массивных спиральных галактик, в целом старше, чем звезды, расположенные на краю балджа, в то время как в менее массивных галактиках верно обратное – наиболее молодые звезды населяют центральную часть балджа, в то время как более старые звезды смещены к периферии. Согласно авторам работы, это хорошо согласуется с предположением о том, что галактики малой массы и массивные галактики формируются по одному и тому же общему механизму, однако эволюция более массивных галактик протекает быстрее. В соответствии с этой моделью, в галактиках малой массы звездообразование в основном происходит в центре балджа. При наличии активного ядра галактики, в центре которого лежит сверхмассивная черная дыра, происходит постепенное выдувание холодного газа, являющегося материалом для новых звезд, и «потухание» звездообразовательной области, которое распространяется (со скоростью 1-2 километра в секунду) от центра к периферии балджа, пояснили авторы.

Исследование вскоре будет опубликовано в журнале Astronomy & Astrophysics.
https://www.astronew...=20200414222848





Астрономы обнаруживают космическую бурю

Изображение

Исследователи, используя телескоп Gemini North на Гавайских островах Маунакеа, обнаружили самый энергичный поток из квазара. Этот поток, который движется со скоростью почти 13% скорости света, несет достаточно энергии, чтобы резко повлиять на образование звезд по всей галактике. Внегалактическая буря скрывалась из виду в течение 15 лет, после чего была представлена ​​инновационным компьютерным моделированием и новыми данными международной обсерватории Gemini.

Наиболее энергичный поток ветра из квазара был обнаружен группой астрономов, использующих наблюдения с международной обсерватории Gemini, программы NOIRLab NSF. Этот мощный отток движется в свою галактику со скоростью почти 13% скорости света и происходит от квазара, известного как SDSS J135246.37 + 423923.5, который находится примерно в 60 миллиардах световых лет от Земли.

«В то время как высокоскоростные ветры ранее наблюдались в квазарах, они были тонкими и имели относительно небольшую массу», - объясняет Сара Галлахер, астроном из Западного университета (Канада), которая руководила наблюдениями Gemini. «Отток из этого квазара, по сравнению с другими, несет огромное количество массы на невероятных скоростях. Этот ветер невероятно силен, и мы не знаем, как квазар может запустить нечто столь существенное».

Помимо измерения оттока из SDSS J135246.37 + 423923.5, команда также смогла определить массу сверхмассивной черной дыры, питающей квазар. Этот чудовищный объект в 8,6 миллиардов раз массивнее Солнца - примерно в 2000 раз больше массы черной дыры в центре нашего Млечного пути и на 50% массивнее, чем известная черная дыра в галактике Мессье 87.

Этот результат опубликован в Astrophysical Journal, а сам квазар теперь является рекордным по энергичности потока ветра, измеренного на сегодняшний день.

Несмотря на массовый и энергичный отток, его открытие было невозможно в течение 15 лет, прежде чем комбинация данных Gemini и инновационный метод компьютерного моделирования позволили изучить его детально.

«Мы были шокированы - ведь это не новый квазар, но никто не знал о его особенностях, пока команда не получила спектры с Gemini», - объясняет Карен Лейли, астроном из Университета Оклахомы, который был одним из научных руководителей этого исследования. «Эти объекты были слишком сложными для изучения до того, как наша команда разработала собственную методологию и собрала необходимые нам данные».

Квазары, также известные как квазизвездные объекты, представляют собой тип необычайно светящегося астрофизического объекта, находящегося в центрах массивных галактик. Состоящие из сверхмассивной черной дыры, окруженной светящимся диском газа, квазары могут затмить все звезды в своей галактике-хозяине и могут управлять ветрами, достаточно мощными, чтобы влиять на целые галактики.

«Некоторые квазар-управляемые ветры имеют достаточно энергии, чтобы смести материал из галактики, который необходим для образования звезд и, таким образом, подавить звездообразование», - объясняет Джозеф Чой, аспирант Университета Оклахомы и первый автор научной статья об этом открытии. «Мы изучили особенно ветреный квазар, SDSS J135246.37 + 423923.5, истечение которого настолько велико, что трудно обнаружить сигнатуру самого квазара на видимых длинах волн».

Несмотря на препятствие, команда смогла получить четкое представление о квазаре с помощью инфракрасного спектрографа Gemini (GNIRS) на Gemini North для наблюдения на инфракрасных длинах волн. Используя комбинацию высококачественных спектров от Gemini и новаторский подход к компьютерному моделированию, астрономы раскрыли природу оттока от объекта - который, как ни странно, оказался более энергичным, чем любой из измеренных ранее оттоков из квазара.

Открытие команды поднимает важные вопросы, а также предполагает, что могут быть найдены и другие подобные квазары.

«Это экстраординарное открытие стало возможным благодаря ресурсам, предоставленным международной обсерваторией Gemini; это открытие открывает новые окна и возможности для дальнейшего изучения Вселенной в ближайшие годы», - сказал Мартин Стилл, директор астрономической программы Национального научного фонда, которая финансирует обсерваторию Gemini из США в рамках международного сотрудничества. «Обсерватория Gemini продолжает расширять наши знания о Вселенной, предоставляя международному научному сообществу передовой доступ к инструментам и средствам телескопа».
https://www.astronew...=20200415012941





Почему солнечный ветер более горячий, чем ожидалось ранее

Изображение

Когда огнетушитель срабатывает, сжатый диоксид углерода образует кристаллы льда вокруг сопла, что наглядно демонстрирует физический принцип, согласно которому газы и плазма охлаждаются при расширении. Когда наше Солнце испускает плазму в форме солнечного ветра, ветер также охлаждается, расширяясь в пространстве, но не так сильно, как предсказывают законы физики.

В исследовании, опубликованном 14 апреля в «Слушаниях» Национальной Академии Наук, Университета Висконсин-Мэдисон дают объяснение расхождению в температуре солнечного ветра. Их результаты предлагают способы изучения явлений солнечного ветра в исследовательских лабораториях и изучения свойств солнечного ветра в других звездных системах.

«Люди изучали солнечный ветер с момента его открытия в 1959 году, но есть много важных свойств этой плазмы, которые до сих пор не совсем понятны», - говорит Стас Болдырев, профессор физики и ведущий автор исследования. «Изначально исследователи думали, что солнечный ветер должен очень быстро остывать при расширении отходя от Солнца, но спутниковые измерения показывают, что при достижении Земли его температура в 10 раз превышает ожидаемую. Итак, фундаментальный вопрос: почему не остывает?

Солнечная плазма представляет собой расплавленную смесь отрицательно заряженных электронов и положительно заряженных ионов. Из-за этого заряда на солнечную плазму влияют магнитные поля, которые простираются в пространство, генерируемые под поверхностью Солнца. По мере того, как горячая плазма выходит из внешней атмосферы Солнца, его короны, она течет через пространство как солнечный ветер. Электроны в плазме являются гораздо более легкими частицами, чем ионы, поэтому они движутся примерно в 40 раз быстрее.

Когда все больше отрицательно заряженных электронов улетучивается, солнце приобретает положительный заряд. Это затрудняет выход электронов из притяжения Солнца. Некоторые электроны обладают большой энергией и продолжают путешествовать на бесконечные расстояния. Те, у кого меньше энергии, не могут избежать положительного заряда солнца и притягиваются обратно к Солнцу. При этом некоторые из этих электронов могут быть слегка сбиты со своих траекторий столкновениями с окружающей плазмой.

«Существует фундаментальное динамическое явление, которое говорит о том, что частицы, скорость которых не очень хорошо согласуется с линиями магнитного поля, не могут двигаться в область сильного магнитного поля», - говорит Болдырев. «Такие возвращающиеся электроны отражаются так, что они устремляются прочь от солнца, но опять же они не могут убежать из-за положительного притяжения Солнца. Таким образом, их судьба состоит в том, чтобы отскакивать назад и вперед, создавая большую популяцию так называемых захваченных электронов.»

Пытаясь объяснить температурные наблюдения в солнечном ветре, Болдырев и его коллеги, профессора физики UW-Madison Кэри Форест и Ян Эгедаль, обратились за возможным объяснением к смежной, но отдельной области физики плазмы.

Примерно в то время, когда ученые обнаружили солнечный ветер, исследователи синтеза плазмы думали о способах ее исследования. Они разработали «магнитные зеркальные машины» или ловушки высокотемпературной плазмы с помощью магнитных полей, выполненные в виде труб с запаянными концами.

По мере того как заряженные частицы в плазме движутся вдоль силовых линий, они приближаются к концам трубки, испытывают возрастающую силу, которая в конечном итоге заставляет их менять направление и возвращаться в зону заключения.

«Но некоторые частицы могут вырваться, и когда они это делают, они движутся вдоль расширяющихся линий магнитного поля за пределами бутылки. Поскольку физики хотят поддерживать эту плазму очень горячей, они хотят выяснить, как снижается температура электронов, выходящих из бутылки». «Это очень похоже на то, что происходит в солнечном ветре, который распространяется от солнца».

Болдырев и его коллеги думали, что они могут применить ту же теорию зеркальных машин к солнечному ветру, глядя на различия в захваченных частицах и тех, которые улетают. В исследованиях зеркальных машин физики обнаружили, что очень горячие электроны, выходящие из машины, могли медленно распределять свою тепловую энергию по захваченным электронам.

«В солнечном ветре горячие электроны текут от Солнца на очень большие расстояния, очень медленно теряя свою энергию и распределяя ее в пространстве», - говорит Болдырев. «Получается, что наши результаты очень хорошо согласуются с измерениями температуры солнечного ветра, и они могут объяснить, почему температура электронов снижается с расстоянием так медленно», - говорит Болдырев.

Точность, с которой теория зеркальных машин предсказывает температуру солнечного ветра, открывает возможности для их использования для изучения солнечного ветра в лабораторных условиях.

«Может быть, мы даже обнаружим некоторые интересные явления в тех экспериментах, которые затем космические ученые попытаются подтвердить на солнечном ветре», - говорит Болдырев. «Всегда весело, когда начинаешь делать что-то новое. Ты не знаешь, какие сюрпризы ты получишь».
https://www.astronew...=20200415160232






Струи воды и льда, вырывающиеся из-под поверхности Европы, не оставляют следов

Изображение

В 2012 г. при помощи космического телескопа НАСА/ЕКА Hubble («Хаббл») были обнаружены выбросы материала из-под поверхности крупнейшего спутника Юпитера Европы. Впоследствии ученые находили новые свидетельства активности на поверхности ледяного спутника Юпитера, указывающие на то, что под поверхностью, возможно, находится океан жидкой воды, из которого к поверхности поступает смесь воды со льдом, извергающаяся в космическое пространство через трещины ледяной коры.

В новом исследовании ученые проанализировали снимки этого спутника Юпитера в поисках следов извергнутого материала на поверхности Европы, однако не обнаружили таких следов.

В 1995 г. миссия НАСА Galileo («Галилео») прибыла к системе Юпитера и начала подробное изучение газового гиганта и его спутников, включая Европу. Европу также посетили космические аппараты НАСА Voyager («Вояджер») и New Horizons («Новые горизонты») на пути к выходу из Солнечной системы. Используя данные, собранные при помощи этих трех миссий, Пол Шенк (Paul Schenk), исследователь из Института Луны и планет в Хьюстоне, США, провел поиск следов изменений, которые могли указывать на возвращение извергающегося материала обратно на поверхность. Сами эти струи могут помочь глубже понять свойства океана, возможно, расположенного глубоко под поверхностью Европы.

«Струи, вырывающиеся из-под поверхности ледяных тел, обычно содержат частицы различных размеров, - сказал Шенк. Под действием гравитации самые крупные и массивные частицы падают обратно на поверхность. – Эти частицы всегда чем-то отличаются от материала поверхности, либо по составу и цвету, либо по размерам частиц, а следовательно, по наблюдаемой яркости. Поэтому мы ожидали увидеть участки с аномальной яркостью или другим цветом поверхности в окрестностях этих струй».

Однако Шенк не обнаружил ожидаемых различий. Эта неожиданная однородность материала в окрестностях гейзеров может либо указывать на весьма продолжительную активность источников (тогда большое количество материала накапливается в окрестностях гейзеров и перемешивается с местным материалом, в результате чего стирается различие в составе), либо на то, что накопления материала вокруг гейзеров неразличимы на том уровне подробностей, который возможен для современных современных космических аппаратов. Если верно второе из этих предположений, то новая миссия НАСА к Европе, Europa Clipper, которая прибудет к спутнику Юпитера где-то в 2030-е гг. и поможет получить более качественные снимки, сделает возможным проверку гипотезы, пояснил Шенк.

Исследование опубликовано в журнале Astrophysical Journal Letters.
https://www.astronew...=20200415192850





Наземный телескоп за два года увидел более сотни падений метеоритов на Луну

Изображение
Распределение зарегистрированных проектом NELIOTA вспышек на Луне. Красным кругом отмечено местоположение сотой по счету обнаруженной вспышки.
NELIOTA / ESA

Европейский проект NELIOTA за два года смог зарегистрировать более ста падений небольших метеоритов на Луну. Это позволяет накопить статистику по частоте подобных событий, массе и размерам метеоритов, а также оценить частоту падения подобных объектов на Землю, сообщается на сайте Европейского космического агентства.

Земля постоянно подвергается бомбардировке фрагментами комет и астероидов. Большинство из них полностью сгорают в атмосфере, но некоторые объекты, особенно те, диаметр которых составляет несколько метров и более, могут достигнуть поверхности планеты. Именно тело, достигшее поверхности, называется метеоритом.

Проект NELIOTA (Near-Earth object Lunar Impacts and Optical TrAnsients) был запущен в феврале 2015 года в Национальной обсерватории Афин при содействии и финансировании Европейского космического агентства. Наблюдательная кампания, которая проводится на 1,2-метровом модернизированном телескопе в обсерватории Крионери в Греции, оснащенного двумя быстродействующими камерами, стартовала в марте 2017 года. Цель проекта — отслеживание вспышек на видимой стороне Луны, когда она мало освещена Солнцем, и оценка их температуры, что позволяет накопить статистику по частоте, массе и размерам метеоритов, падающих на Луну, и оценить частоту падения подобных объектов на Землю.

1 марта 2020 года телескоп NELIOTA зафиксировал сотое по счету падение метеорита на Луну, при этом, данная вспышка была обнаружена и в обсерватории SLIO (Sharjah Lunar Impact Observatory), что является первым подобным случаем. По состоянию на начало апреля 2020 года проект за 150,4 часов наблюдательного времени смог накопить 118,4 терабайт снимков и зарегистрировать 104 вспышки на Луне. Массы метеоритов, породивших их, колеблются от долей грамма до нескольких килограммов, а размеры — от одного до нескольких десятков сантиметров.

Изображение
100-е по счету падение метеорита на Луну, обнаруженное NELIOTA. Цифрами отмечены детали рельефа Луны, местоположение вспышки показано стрелкой.
ESA

Ранее мы рассказывали о том, как астрономы-любители и профессионалы смогли заснять падение метеорита на Луну прямо во время полного лунного затмения.

Александр Войтюк
https://nplus1.ru/ne.../15/neliota-102





Физики объяснили, почему во Вселенной преобладает материя

Изображение
© Фото : Kamioka Observatory, ICRR (Institute for Cosmic Ray Research), The University of Tokyo
Обсерватория Камиока в Японии

МОСКВА, 15 апр — РИА Новости. Британские физики, работающие в крупном международном эксперименте T2K, проводимом в обсерватории Камиока в Японии, обнаружили признаки нарушения так называемой СР-симметрии, что позволяет объяснить преобладание вещества над антивеществом во Вселенной. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.

В соответствии с теорией Большого взрыва, в момент образования Вселенной, должно было образоваться равное количество вещества и антивещества. Но Вселенная материальна, то есть состоит почти исключительно из вещества. Один из величайших вопросов физики — что случилось с антивеществом и почему мы его не видим.

Одна из гипотез, объясняющая асимметрию между веществом и антивеществом, основывается на существовании так называемой CP-инвариантности — неодинаковости законов физики для частиц и античастиц.

Чтобы доказать наличие CP-инвариантности, или, другими словами, нарушение СР-симметрии, нужно в одном эксперименте наблюдать частицы и связанные с ними античастицы, например, нейтрино и антинейтрино. Для таких экспериментов в районе Камиока в Японии, в бывшей горной шахте под землей была построена обсерватория, представляющая из себя водный детектор нейтрино.

Нейтрино — одна из фундаментальных частиц малой энергии, которая чрезвычайно слабо взаимодействует с веществом. Поэтому практически все материальны тела, включая звезды и планеты, прозрачны для нейтрино. Но физики научились их обнаруживать в процессах взаимодействия с мишенями. Ежесекундно триллионы этих мельчайших частиц, образующиеся на Солнце и других звездах, пронизывают каждый сантиметр земной поверхности и всего, что находится на ней.

Нейтрино бывают трех видов — электронное, мюонное и тау-нейтрино, и у каждого вида есть свой связанный антинейтрино. Различные виды нейтрино могут преобразовываться друг в друга — это так называемые нейтринные осцилляции.

В эксперименте T2K (Tokai to Kamioka), проводимом в обсерватории Камиока, физики наблюдают эти осцилляции. Интенсивный пучок мюонных нейтрино производится на установке J-PARC Японского исследовательского комплекса по протонным ускорителям в Токай на восточном побережье Японии и, пройдя 295 километров, регистрируется в обсерватории Камиока. Сравнение содержаний различных видов нейтрино между ближним и дальним детекторами позволяет измерить вероятность происходящих в пути осцилляций.

При этом физики пытаются уловить различия в количестве осцилляций для нейтрино и антинейтрино. Это должно стать одним из доказательств нарушения СР-симметрии и объяснения существования нашей Вселенной.

Британские физики из Ланкастерского университета в опубликованной работе пишут, что им удалось зафиксировать более половины противоречий в базовых параметрах между нейтрино и антинейтрино.

"Наши данные свидетельствуют о том, что природа склоняется к практически максимальному значению асимметрии для этого процесса, — приводятся в пресс-релизе Ланкастерского университета слова руководителя исследования, доктора Лауры Кормос (Laura Kormos). — Как будто Мать Природа сделала эти незначительные, трудные для изучения крошечные частицы движущей силой существования Вселенной".

Физикам впервые удалось настолько ярко увидеть разное поведение нейтрино и антинейтрино.
"Этот захватывающий результат поможет сформировать будущие этапы T2K и эксперименты следующего поколения", — говорит еще один автор исследования, доктор Хелен О'Киф (Helen O'Keeffe).
https://ria.ru/20200...1570093879.html





Новые знания о звездной системе TRAPPIST-1

TRAPPIST-1 находится на расстоянии около 40 световых лет от нас и представляет собой систему из семи планет размером с Землю, вращающихся вокруг очень прохладной карликовой звезды. Обнаружение этих семи планет земных размеров вокруг одной звезды стало возможным благодаря камере IRAC на борту космического телескопа «Спитцер». Причем по крайней мере три из них находятся в так называемой обитаемой зоне звезды. По оценкам астрономов, звезде и ее планетной системе уже около восьми миллиардов лет, что почти вдвое превышает возраст нашей Солнечной системы.

Изображение
Схематическое сравнение системы TRAPPIST-1 с внутренней Солнечной системой. © NASA / JPL-Caltech © NASA / JPL-Caltech

Для ученых, ищущих жизнь за пределами Солнечной системы, столь пожилой возраст означает и больше времени для химических процессов и эволюции, чем на Земле. С другой же стороны, все планеты находятся слишком близко к звезде (они, вероятно, даже вращаются таким образом, что всегда повернуты к звезде одной стороной). А это значит, что они получали бы более высокоэнергетическое излучение вследствие звездных ветров в течение миллиардов лет, что потенциально могло бы оказать негативное влияние на атмосферы самих планет.

Тем не менее, три планеты, вращающиеся в обитаемой зоне звезды, вполне могут иметь жидкую воду, если, конечно, они были сформированы с правильным составом и/или если вода впоследствии собралась на их поверхности. В нашей собственной Солнечной системе пояс Койпера представляет собой круговой диск, состоящий из комет и небольших объектов, который приблизительно простирается от Нептуна до расстояния в 50 астрономических единиц от Солнца (одна астрономическая единица соответствует среднему расстоянию между Солнцем и Землей). Современная наука считает, что именно кометы привнесли воду на Землю, когда она была молодой. Кометы в «поясе Койпера» системы TRAPPIST-1 - если таковые имеются - вполне могли бы быть способом доставки воды на все семь планет системы. А при правильных атмосферных условиях три планеты в обитаемой зоне как раз и могут иметь жидкую воду на своей поверхности.

Астроном CfA Лука Матра был членом команды, которая использовала обсерваторию ALMA для поиска в системе TRAPPIST-1 признаков «пояса экзокойпера» и новых данных о формировании ее планет. Ученые искали радиацию, испускаемую частицами пыли и газом окиси углерода, но обнаружить ее не смогли. Тем не менее, граничные величины оказались достаточно чувствительными, чтобы сделать некоторые важные выводы, которые были скомбинированы с консервативными оценками возраста и развития системы.

Астрофизики пришли к выводу, что система TRAPPIST-1, вероятно, сформировалась из планетарного диска, радиус которого был менее 40 астрономических единиц и масса которого составляла менее 20 масс Земли. При этом большинство частиц пыли из диска, скорее всего, переместились внутрь системы и были использованы для формирования семи планет.

Ученые используют свой собственный код моделирования, позволяющий оптимальное изучение архивных данных ALMA о ближайшей звезде Проксима Центавра и ее планетной системе. При этом были определены только верхние пределы выбросов пыли и газа, что указывает на то, что ее молодой диск имел меньше одной десятой массы, чем тот, из которого образовалась наша Солнечная система. Эти результаты оставляют без ответа вопрос о раннем переносе воды в этих системах, но побуждают исследователей применять свои методы к более молодым и более близким звездным системам, чтобы собрать больше сведений и усовершенствовать свои модели.
https://kosmos-x.net...2020-04-15-6016





К орбите Земли приближается еще одна комета

Изображение

Неожиданно для всех, астрономы обнаружили огромную комету, которая должна приблизиться к орбите Земли и внутренних планет Солнечной системы в конце следующего месяца.

В течение прошлого года астрономы следили за кометой ATLAS, которая должна была пройти весь путь через Солнечную систему, так она двигалась в направлении Солнца. Тем не менее, наблюдения на прошлой неделе показали, что комета начала разваливаться, разрушая надежды астрономов на то, что они смогут наблюдать комету ATLAS крупным планом во время ее пролета над Землей.

Однако на днях была обнаружена еще одна, новая комета, которая может долететь до орбиты Земли, а также Меркурия и Венеры. Комета SWAN (C / 2020 F8) была обнаружена 11 апреля. Предполагается, что она, как и ATLAS, выйдет на орбиту Меркурия в конце мая.

Комета была впервые обнаружена Майклом Маттиаззо из Суон-Хилл, штат Виктория (Австралия), когда он анализировал данные прибора SWAN Солнечной и Гелиосферной обсерватории (SOHO) — отсюда и название небесного тела.

Работа SWAN состоит в том, чтобы сканировать Солнечную систему на наличие водорода. Именно, то что объект выделяем много этого вещества и позволило обозначить новую комету. Вот что отметил по этому поводу Карл Баттамс из Военно-морской исследовательской лаборатории в Вашингтоне в интервью для издания Space Weather:

«То что мы смогли увидеть комету SWAN означает, что она производит достаточно значительное количество водорода. Обычно это происходит в форме водяного льда. Весьма вероятно, что комета SWAN находится в режиме «вспышки». То есть, с этой небольшой и слабой кометы произошло какое-то крупное извержение, выпустившее огромное облако богатых водородом летучих веществ».

Астрономы отмечают, что если вспышка продолжится с текущей скоростью, то это может означать, что SWAN можно будет увидеть невооруженным взглядом в течение месяца. Однако мистер Баттамс, который правильно предсказал гибель кометы ATLAS, считает, что такой сценарий маловероятен:

«Я сомневаюсь, что комета сохранит свой впечатляющий внешний вид. Возможно, она вообще скоро исчезнет. Однако сейчас это трудно сказать, так как мы наблюдаем ее всего пару дней».

Ранее, астрономы надеялись, что комета ATLAS сможет продержаться до тех пор, пока она не подойдет достаточно близко к Солнцу, чтобы ее можно видеть в виде яркой звезды на небе, такой же яркой как планета Венера. Однако последние наблюдения показали, что комета начала распадаться на фрагменты, а ее яркость стремительно уменьшаться.
https://rwspace.ru/n...dna-kometa.html




оффтоп

Условия центра Земли впервые воссоздали в лаборатории

Изображение
Внутреннее строение Земли
© РИА Новости / Александр Лыскин

МОСКВА, 15 апр — РИА Новости. Японские ученые, используя ячейку с алмазными наковальнями, впервые смогли в лабораторном эксперименте получить давления и температуры, характерные для внешнего ядра Земли, а также проверить, каким будет при этом его состав. Результаты опубликованы в журнале Physical Review Letters.

Первичные данные о состоянии внутренних оболочек Земли геофизики получают из результатов сейсмических наблюдений. Крупные землетрясения вызывают сейсмические волны, которые распространяются в теле планеты, и по характеру прохождения которых — изменению скоростей и преломлению — ученые судят о глубинных структурах и границах слоев Земли.

Из результатов сейсмических наблюдений известно, что в центре Земли находится твердое ядро, окруженное менее плотной, частично расплавленной оболочкой — внешним ядром. Ученые предполагают, что эта оболочка сложена расплавленным железом, возможно, с примесями каких-то еще элементов.

Компьютерное моделирование и физические расчеты позволяют предполагать, какие в этой зоне должны быть условия — давление и температура. Но ученым всегда хотелось проверить эти данные экспериментально. Понятно, что пробурить скважину до ядра Земли и опустить туда зонд невозможно, поэтому речь шла только об экспериментах на приборах.

Японские ученые из Токийского университета решили для моделирования условий земного ядра использовать конструкцию под названием ячейка с алмазными наковальнями. Физически она представляет собой два алмаза конической формы, через острые концы которых передаются сжимающие усилия на рабочие площадки диаметром менее миллиметра. Благодаря исключительной твердости и прочности алмаза таким образом могут быть достигнуты давления в несколько миллионов атмосфер в огромном диапазоне температур, а прозрачность алмазов позволяет при этом изучать сквозь них образец с помощью целого ряда методов.

Авторы определенным образом доработали алмазную наковальню, что позволило им впервые достичь в лабораторном эксперименте давлений и температур, характерных для внешнего ядра, производя при этом рентгеновские измерения. Еще одна сложность заключалась в том, что в алмазной наковальне надо было зажимать не твердый материал, а жидкое железо. Измерять плотность жидкого образца труднее, чем твердого, поскольку для этого требуется больше времени. Но благодаря уникальной экспериментальной установке, которую авторы создавали в течение двадцати лет, им удалось собрать необходимые данные.

"Воссоздать условия центра Земли здесь, на поверхности, нелегко, — приводятся в пресс-релизе университета слова первого автора исследования Ясухиро Кувейама (Yasuhiro Kuwayama). — Мы использовали алмазную наковальню для сжатия образца жидкого железа, подверженного сильному нагреву. Но для того, чтобы создать условия, нам нужно было поддерживать их достаточно долго, чтобы проводить измерения. Это было настоящей проблемой".

Исследователи успешно определили плотность жидкого железа и скорость распространения звука через него при чрезвычайно высоких давлениях. Для этого они использовали высокофокусный рентгеновский источник синхротронного комплекса SPring-8 с самой высокой в мире энергией, расположенный в префектуре Хёго, Япония.

Результаты подтвердили, что жидкое железо обладает примерно на 8 процентов большей плотностью, чем расплавленное внешнее ядро, а значит, в составе последнего помимо железа присутствуют другие, более легкие элементы, которые в настоящее время не идентифицированы.

"Мы обнаружили, что плотность жидкого железа, такого как во внешнем ядре, составляет около 10 тонн на кубический метр при давлении 116 гигапаскалей, а температура — 4350 Кельвинов, — пояснил Кувайяма. — Для справки, типичная комнатная температура составляет около 273 Кельвинов. Таким образом, этот образец в 16 раз горячее вашей комнаты и в 10 раз плотнее воды".

Авторы надеются, что их результаты помогут раскрыть тайны глубинного строения Земли и будут полезны при построении моделей других планет.
https://ria.ru/20200...1570097324.html





Количество пользователей, читающих эту тему: 2

0 пользователей, 2 гостей, 0 анонимных