Новый снимок Хаббла: туманность Конская Голова

Фото туманности Конская Голова в видимом свете

В честь предстоящей 23-ей годовщины с момента запуска в космос телескопа Хаббл НАСА и ЕКА опубликовали новый снимок туманности Конская Голова. Инфракрасное изображение показывает структуры, которые обычно скрыты за пылью.

На будущей неделе исполняется 23 года с момента старта пожалуй самого знаменитого телескопа: 24.04.90 на борту шаттла Discovery на орбиту вокруг Земли был доставлен космический телескоп Hubble. С момента запуска Хаббл посылает на Землю наряду с ценными научными данными, оказывающими значительное влияние на развитие астрономии, потрясающие снимки, которые иллюстрируют красоту и разнообразие вселенной.

К 23-му "дню рождения Хаббла" ЕКА и НАСА представили новый снимок космического, объекта, фотографии которого относятся к самым популярным астрономическим изображениям. Но новое фото Барнарда 33, известного также как туманность Конская Голова, значительно отличается от предыдущих. Новая фотография была снята в ближней инфракрасной области, что "проявило" структуры, которые ранее были не видны.

Снимок VLT туманности Конская голова Фото: ESO

Туманность Конская Голова является результатом коллапса массивного межзвездного газопылевого облака. Она светится благодаря излучению близлежащей горячей звезды. Газовые облака вокруг туманности уже распались, но сама она, похоже, состоит из более плотного материала, который не так легко разрушить излучением и звездным ветром. По оценкам астрономов, эта структура будет существовать около пяти миллионов лет.

В большинстве изображений туманность Конская Голова выглядит как темный силуэт на фоне яркого светящегося газа. В инфракрасном излучении тот же самый регион имеет совершенно другой облик, так как этот диапазон длин волн открывает взгляду внутренние области туманности, которые в видимом диапазоне света спрятаны за пылью. Таким образом, Конская голова выглядит на новом снимке почти хрупкой структурой из многочисленных газовых облаков.

Инфракрасный "взгяд" Хаббла на туманность Конская Голова Фото: NASA, ESA, AURA/STScI

Наблюдения в ближнем инфракрасном диапазоне Хаббл проводит с помощью Wide Field Camera 3, установленной на нём в 2009 году. Снимки этим инструментом дают первоначальное представление о том, какие наблюдения сможет делать преемник Хаббла, космический телескоп Джеймса Вебба, запуск которого намечен на 2018 год.

От Земли Туманность Конская Голова, которая находится в созвездии Ориона, отделяют 1500 световых лет. На снимке видна область размером примерно 2,5 световых года.

Есть ли жизнь на недавно найденных экзопланетах

Художественное изображение планеты Kepler-62f

Космический телескоп "Кеплер" обнаружил две новых планетарных системы с наименьшими экзопланетами из всех, пока что открытых, которые вращаются вокруг своей звезды внутри так называемых зон обитания.

Есть ли жизнь на других планетах пределах этих областей? На поверхности экзопланет могла бы существовать жизнь, подобная земной, чему способствуют умеренные температуры и вода.

"Кеплер" выслеживает экзопланеты по минимальным колебаниям яркости света более 150000 далеких звезд в созвездиях Лебедя (Swan) и Лиры (Lyra). Чтобы подтвердить существование планеты, он должен обнаружить, по меньшей мере, три транзита (прохождение планеты между звездой и космическим телескопом).

Недавно обнаруженные экзопланеты

От Земли система карликовой звезды K2 Kepler-62 отстоит на 1200 световых пет. Она имеет в общей сложности пять планет (Kepler-62b-F). Две из этих планет, 62e и f, - так называемые суперземли, то есть потенциально обитаемые планеты земного типа. Их масса в несколько (1,5-10 х) раз превышает массу Земли. У Kepler-69 всего в две планеты: суперземля Kepler-69c и ее маленьким собратом - Kepler-69d.

Экзопланета Kepler-62f

Kepler-62f всего на 40 процентов больше Земли, состоит, вероятно, в основном из скальной породы и является, скорее всего, самой похожей на Землю планетой, обращающейся (за 267 дней) в обитаемой зоне вокруг далекой звезды . Kepler-62e облетает своё солнце за 122 дня по внутреннему краю обитаемой «зеленой зоны». Эта планета примерно на 60 процентов больше, чем Земля.

Системы Kepler-62 в графическом сравнении с Солнечной системой

Экзопланета Kepler-69c

Другая планета, Kepler-69c, больше похожая на Венеру, обращается за 242 дней вокруг звезды класса Солнца в созвездии Лебедя (Cygnus) также в пределах обитаемой зоны. Она на 70 процентов больше Земли, удалена от неё на 2700 световых лет, однако, астрономы NASA все еще не имеют единого мнения о составе этой планеты.

Графическое сравнение нашей системы Kepler-69 и Солнечной системы

 Ученые НАСА размышляют: есть ли жизнь на обнаруженных планетах

По мнению Джона Грансфелда (John Grunsfeld), "обнаружение этих скалистых планет в пределах зон обитания приближает нас к открытию планет, действительно похожих на Землю. Это всего лишь вопрос времени, когда мы точно узнаем, является ли Млечный путь родиной для многих планет, подобных Земле, или мы представляем собой настоящую редкость."

Что значит "зона обитания"

"Обитаемость не обязательно означает, что планета должна быть до мелочей похожа на Землю", - поясняет Лиза Кальтенэггер (Lisa Kaltenegger) - Гейдельбергский астрономический Институт Макса Планка и Гарвард-Смитсоновский центр астрофизики. "Наоборот, планеты с намного большим радиусом, чем у Земли - Kepler-62e и Kepler-62f - при таком же химическом составе, по всей вероятности, представляют собой водные миры, поверхности которых покрыты глубокими громадными океанами".

Взгляд художника на планетную систему Kepler-62 с двумя суперземелями Kepler-62e и Kepler-62F на переднем плане Фото: Дэвид А. Агилар (CFA)

"Если мы, однако, посмотрим на наши собственные океаны на Земле, то увидим, что там просто кипит жизнь", - отметил вчера на пресс-конференции главный научный руководитель миссии Кеплер, Билл Бораки (Bill Borucki) - Ames Research Center НАСА. "Может быть даже земная жизнь возникла когда-то, вообще, только в океане."

Обитаемы ли водные планеты

Однако, так как обе планетные системы находятся слишком далеко от Земли (1200 и 2700 световых лет), чтобы вести наблюдения непосредственно при помощи современных технологий, то учёным, открывшим их, остаётся пока лишь высказывать предположения. По словам Бораки, "компьютерные модели показывают, что обе планеты полностью покрыты водой. Тем не менее, так как на Земле возникли так называемые летучие рыбы, которые, летая, избежали уничтожение хищниками, то и в таких водных мирах могли развиться крылатые существа, сумевшие, по меньшей мере, временно покидать воду"

По земным представлениям, на планетах-океанах не могут появиться технологически развитые цивилизации, использующие, в частности, воду, технологии и металлургию, "но если бы на Kepler-62e было несколько островов и континентов, то всё могло выглядеть совсем иначе", - сказал ученый. "Если бы наши предки прибыли оттуда, то мы могли бы все еще ходить на четырёх ногах, тем не менее, местная гравитация позволяет, при экстремальных условиях, развитие живых существ".

Есть ли условия для жизни на Kepler-69c, который в примерно 1,7 раз больше Земли, исследователи пока сказать не могут.

Новый снимок планетарной туманности в созвездии Щит

Фото: ESO

На 3300 световых лет удалена от Земли планетарная туманность IC 1295. Своим ярким светом она напоминает о конце звезды. Эта туманность известна уже давно, но сейчас о ней заговорили вновь: в память о зеленоватом желеобразном монстре из бюджетного фильма 50-х годов этот объект прозвали "Кляксой" (Blob). На самом деле он носит имя IC 1295 и представляет собой планетарную туманность. Новая фотография - самое подробное изображение из сделанных когда-либо - опять пробудила к ней интерес.

Однако само название "планетарная туманность", появившееся ещё в восемнадцатом столетии, способно ввести в заблуждение. Его часто понимают неправильно: звезды, сравнимые по размерам с нашим Солнцем, выбрасывают в конце своего развития атмосферу в космос. В течение нескольких десятков тысяч лет они окружены удивительно ярко окрашенными, светящимися круглыми облаками из ионизированного газа, которые, при поверхностном взгляде, похожи на газовые гиганты. Поэтому туманности и получили такое название, сохранившееся по сей день.

Планетарная туманность IC 1295, окружающая темную умирающую звезду, находится в созвездии Щит. Новый снимок Very Large Telescope показывает её более детально. При этом также было обнаружено, что центр звезды окружен несколькими оболочками. Астрономический институт Макса Планка сравнивает её по виду с микроорганизмами под микроскопом.

Фото: ESO

Отдельные пузыри газа под воздействием сильного ультрафиолетового излучения стареющей звезды начинают светиться. Различные химические элементы сияют разными цветами. Призрачный зеленый цвет, который преобладает в IC 1295, вызван ионизованным кислородом. В середине снимка можно заметить выгоревшие остатки ядра звезды, представляющие собой яркую голубовато-белую точку в центре туманности.

Звезда впоследствии превратится в очень слабый белый карлик, который будет медленно остывать. Однако наша Вселенная пока еще слишком молода, чтобы можно было соотнести её возраст с потенциальной длительностью существования звезды белый карлик, который может угасать квадрильоны лет или даже больше.

Аномалия при взрыве сверхновой звезды SN1987A

1987A Художественное изображание: DDP/ESO/L. Calcada

В 1987 году астрономы обнаружили самый яркий взрыв сверхновой, когда-либо происходивший со времен изобретения телескопа. Теперь легендарный объект был заново исследован. Внутри ученые заметили остатки космического тела.

SN1987A - это одно из самых знаменитых астрономических явлений. Со времен изобретения телескопа 400 лет назад в земном небе не было более яркого звездного взрыва, чем вспышка сверхновой 1987 году. В течение многих лет она была источником материала для увлекательных историй. Теперь астрономы детально изучили световое пятно, применив радиотелескоп.

Результат преподнёс очередной сюрприз: в отличие от многих других сверхновых, SN1987A, по-видимому, не породила черную дыру. Вместо этого, по всей вероятности, в центре облака взрыва находятся компактные остатки звезды. Об этом сообщают в «Astrophysical Journal» астрономы из команды Международного центра исследований радиоастрономии (ICRAR), возглавляемой Джованной Цанардо (Giovanna Zanardo).

Огромные звезды заканчивают своё существование сверхновой. SN1987A находится в Большом Магеллановом Облаке. С помощью австралийского Telescope Compact Array ученые получили одно из подробнейших на сегодняшний день фото остатка сверхновой в радиоволновом диапазоне.

При многих взрывах суперновой возникает черная дыра. Но в 1987А исследователи не обнаружили никаких доказательств существования такого объекта. Вместо этого ученые предполагают, что в центре облака взрыва находится быстро вращающаяся нейтронная звезда, так называемый пульсар.

Звездный взрыв 1987A как естественный ускоритель частиц
Художественное трехмерное изображение: DDP/ESO/L. Calcada

"Остатки сверхновых выступают как естественные ускорители частиц", - разъясняет автор исследования, вице-директор ICRAR Листер Штавелеи-Смит (Lister Staveley-Smith). "Радиоизлучение, которое мы наблюдаем, вызывают электроны, вращающиеся вдоль силовых линий магнитного поля и испускающие при каждом обороте фотон" (фотоны - это частицы света).

Изображения с высоким разрешением, сделанные телескопом ICRAR, показывают исследователям в деталях форму облака взрыва, которое расширяется неравномерно: западная половина облака несётся в пространстве со скоростью почти 7 млн км/час, а восточная часть достигает почти 22 млн км/час. В дальнейшем исследователи с целью более точной идентификации собираются глубже рассмотреть центр остатков взрыва.

Пылевой диск вокруг стареющей звезды-субгиганта

Пылевой диск вокруг Каппы Северной Короны Фото: Herschel

Космическая обсерватория Herschel впервые наблюдала пылевой диск, окружающий угасающую звезду kappa Coronae Borealis. Возраст этого субгиганта, имеющего 1,5 солнечных масс, около 2,5 млрд лет. Он находится в созвездии Северной Короны. От нас звезду отделяют 100 световых лет.

Во время предыдущих наземных наблюдений было замечено, что вокруг звезды на удалении в 2,8 а. е. (астрономическая единица) вращается большая газовая планета с массой примерно вдвое превышающей массу Юпитера. Астрономы предполагают, что в системе субгиганта есть ещё одна планета, масса которой пока еще не определена. Она удалена от своего солнца на расстояние более трёх а. е. Стареющая звезда уже прошла фазу слияния водорода в гелий, её оболочка начала расширяться, а сама она находится в процессе превращения в звезду красный гигант.

Теория эволюции угасающей звезды

До недавнего времени учёные могли вести лишь теоретические дискуссии о том, что происходит вокруг такого раздутого субгиганта. По их мнению, планеты и астероиды, а также пояс комет вокруг стареющих звезд не должны быть слишком затронуты звездной эволюцией. Однако, чтобы подтвердить эти предположения и проверить свойства таких систем, необходимы наблюдения, а экзопланеты непосредственно наблюдать можно лишь в исключительных случаях.

Как был обнаружен пылевой диск

Один из способов такого исследования состоит в том, чтобы найти в инфракрасном диапазоне пылевые диски вокруг "звезд-пенсионеров", которые образуются при столкновениях астероидов и комет. Такой пылевой диск впервые обнаружил космический телескоп Herschel вокруг Каппы Северной Короны, которая имеет, по меньшей мере одну планету. Об этом сообщила Эми Бонсор, являющаяся ведущим автором исследования (Институт астрофизики и планетологии, Гренобль).

Отличия эволюции систем Каппы Северной Короны и Солнца

По её мнению, диск вокруг звезды, эволюция системы которой проходила совершенно не так, как у нашего Солнца, практически не претерпел разрушений. В Солнечной системе пылевой диск был большей частью уничтожен так называемой поздней тяжелой бомбардировкой, происходившей после возникновения нашего светила приблизительно через 600 млн лет.

Для интерпретации своих наблюдений астрономы моделировали различные сценарии:

• пыль собрана в одном диске на расстоянии от 20 до 200 а. е.;
• сконцентрирована в двух больших отдельных кольцах на расстоянии 41 а. е. и 165 а. е.

Обе модели соответствуют снимкам, сделанным телескопом Гершель. По какому пути в действительности шло развитие и не готовит ли нам пылевой диск другие сюрпризы, можно будет выяснить лишь в ходе более детальных наблюдений, пишет sterne-und-weltraum.de.

Звездообразование вблизи черной дыры

Млечный путь

Никакие звезды не могут возникать вблизи сверхмассивной черной дыры: её сильные приливообразующие силы разрывают каждое газовое облако ещё до того, как оно начинает ослабевать и сжиматься, образуя новую звезду. Так считалось до сих пор.

Но теперь американские астрономы обнаружили явные признаки возникновения новых звезд в центре галактики Млечный Путь на расстоянии 2 световых лет вокруг сверхмассивной черной дыры. Формирование звезд может быть вызвано сильным ультрафиолетовым излучением или столкновением газовых облаков, пишут исследователи в журнале Astrophysical Journal Letters.

"Мы видим молекулы, которые вытекают из плотных газовых облаков", - поясняет Фархад Юсеф-заде (Северо-Западный университет, Эванстон, США). «Эти тенденции характерны для областей звездообразования в других регионах Галактики". Поэтому Юсеф-заде и его коллеги исходят и здесь из того, что излучение именно рождающихся звезд вызывает течения внутри газовых облаков. "Окружающая среда чрезвычайно разнообразна, но при соблюдении необходимых условий газовые облака ослабевают и возникают новые звезды".

Уже более десяти лет астрономы задаются вопросом, откуда появляются в центре Галактики, в непосредственной близости от громадной (четыре миллиона солнечных масс) черной дыры, очень молодые звезды, возраст которых менее десяти миллионов лет. Ответ могут теперь дать наблюдения Юсеф-заде и его коллег: вопреки ожиданиям, они возникают в этой негостеприимной среде. Ученые при этом видят два возможных процесса. Мощное ультрафиолетовое излучение молодых звезд может настолько сильно сжимать снаружи газовые облака, что, несмотря на разрывающие их приливообразующие силы, происходит коллапс. А столкновения газовых облаков могут спровоцировать ударные волны, которые приводят к уплотнению с последующим коллапсом.

Юсеф-заде исходит из одиннадцати наблюдений объектов, при которых использовались новые антенные системы ALMA - совместного международного проекта, пишет xxx.uni-augsburg.de. Он проводится в настоящее время под эгидой Европейской южной обсерватории на плато Чахнантор (высота его составляет 5000 м) в чилийской пустыне Атакама. После окончания работ телескоп ALMA будет состоять из 66 антенн, ведущих наблюдения в коротковолновом радиодиапазоне. Эта область излучения особенно хорошо подходит для наблюдения рождения звезд и планет.

Огромный троянец - спутник планеты Уран

Кольцевая система Урана Фото: NASA

Канадские астрономы обнаружили массивный объект, который сопровождает седьмую планету Солнечной системы на её орбите - спутник планеты Уран, астероид диаметром около 60 км, всегда обгоняющий её примерно на 3 миллиарда км (так называемый троянец или троянский астероид). Такие объекты носят название персонажей Троянской войны из Илиады Гомера.

Это первый троянец, найденный за пределами орбиты Юпитера, что противоречит более раннему предположению учёных: газовый гигант Юпитер, который обладает огромной гравитацией, должен притягивать такие спутники Сатурна и Урана, и поэтому троянцев у этих планет быть не должно. В то же время, открытие указывает на возможность существования небесных тел, похожих на Землю, в самых необычных местах планетных систем.

Как сообщает научная группа Майка Александерсена (Mike Alexandersen) - Университет Британской Колумбии - астероид находится на орбите Урана в так называемой точке Лагранжа "L4".

Система, состоящая из двух тел, может иметь лишь 5 точек Лагранжа. Положение точек L4 и L5, если рассматривать их от Солнца, обнаруживается "перед" планетой и "позади" неё. У массивных небесных тел может быть очень большое число таких объектов, например, Юпитер в точках Лагранжа L4 и L5 сопровождают более 3000 астероидов разных размеров. Троянцы есть у многих планет, таких как Нептун, Марс и даже наша Земля. Так как троянцы часто меняют свои позиции, последнее открытие поможет лучше понять миграцию таких «космических камней» в Солнечной системе и других планетных системах.

В то же время, существование такого крупного троянца Урана, названного 2011 QF99, позволяет предположить вероятность того, что похожие объекты могут встречаться также в далёких планетных системах и, следовательно, орбиты экзопланет можно обнаружить в пределах обитаемой зоны звезд, а, при определенных обстоятельствах, на этих троянцах - обитаемые миры.

Недавно открытый троянец, спутник планеты Уран, по мнению исследователей, вероятно, лишь временный компаньон седьмой планеты, который оказался на орбите Урана в его недавнем астрономическом прошлом. Около 70000 лет 2011 QF99 находится в точке L4, а затем должен сменить позицию, но примерно ещё миллион лет на него будет воздействовать гравитация Урана, и лишь потом, покинув его орбиту, троянец перейдёт в другой класс астероидов, носящих название кентавров и вращающихся между Юпитером и Нептуном.