Две транзитных планеты в кластере

Звездные скопления далеко не всегда являются идеальной средой для рождения планет. Астрономам удалось открыть две небольшие планеты. Это помог осуществить космический телескоп Кеплер. По-видимому, эти миры являются гораздо более устойчивыми, чем полагали ранее.

Астрономы считают, что практически все звезды появляются первоначально в группах: одни представляют собой просто свободное сосредоточение солнц, которые затем вскоре расходятся. Другие возникают в массивных звездных скоплениях и могут оставаться вместе в течение многих миллиардов лет. В этих плотных кластерах условия для образования планет должны быть далеки от идеальных: они находятся в относительной близости от других солнц с порой сильными звездными ветрами и интенсивным излучением. Это способствует тому, что вещество, из которого зарождаются планеты, быстро выдувается в Пространство.

Однако астрономам удалось найти две планеты у звезд солнечного типа рассеянного скопления NGC 6811, находящегося от Солнца приблизительно в 3000 световых лет. Размеры этих небесных тел меньше, чем у планеты Нептун. В сообщении, опубликованном в журнале Nature, сказано, что планеты, по-видимому, возникают также в местах с высокой звёздной плотностью.

"Древние рассеянные звездные скопления представляют собой среду, которая значительно отличается от места рождения Солнца и других звезд, - разъясняет значение открытия Сорен Мейбом из CFA. - Мы думали, что планетам в турбулентной среде плотных кластеров формироваться очень трудно. Причиной этого было также то, что мы их там ни одной долгое время не могли отыскать".

В рассеянном скоплении NGC 6811 астрономы заметили у двух звезд типа Солнца две небольшие планеты Рисунок: Michael Bachofner/CfA

Телескоп Kepler, контролирующий постоянно в течение нескольких лет яркость бесчисленных звезд и отмечающий даже краткосрочное её уменьшение, может наблюдать так называемый транзит планеты, проходящей - при взгляде с Земли - перед своей звездой. Недавно открытые планеты названы Kepler-66b и Kepler-67b. Их размеры чуть меньше тройной величины Земли.

Из всех известных экзопланет (а их найдено свыше 850) пока только четыре находятся в кластерах - и у них масса примерно как у Юпитера, относящегося к газовым гигантам. Kepler-66b и Kepler-67b являются самыми маленькими планетами из обнаруженных в кластерах и первыми, где замечены транзиты. Это помогло также вычислить их фактические размеры.

Meibomian и его команда определили, что возраст NGC 6811 около миллиарда лет. Предположив, что звезды, а с ними и планеты возникли в звездном скоплении в одно время, они смогли определить у недавно открытых планет возраст, расстояние от Земли и размер, а учитывая общее количество рассмотренных Кеплером звезд и недавнее открытие двух планет в NGC 6811, доказать, что частота и свойства планет в кластерах приблизительно совпадает с той, которую можно наблюдать в окружении свободных звезд Млечного Пути, не являющихся частью звёздного скопления, пишет cfa.harvard.edu.

"Такие планеты являются космическими экстремофилами, - сказал Мейбом. - Их открытие показывает, что малые планеты образуются и могут существовать даже в хаотических и плохих условиях, по меньшей мере, миллиард лет".

Галактический пингвин с яйцом

Все мы не раз узнавали, глядя на облака, фигуры животных, мифических существ или целые континенты. И галактики оказались для этого весьма подходящими объектами. Так недавно опубликованный снимок, сделанный космическим телескопом Хаббл, показывает, что две взаимодействующие галактики поразительно напоминают пингвина, который охраняет своё яйцо.

Новое изображение, опубликованное Европейским космическим агентством, сделано на основе данных широкоугольной планетарной камеры 3 космического телескопа Хаббл и показывает систему двух взаимодействующих галактик, известную как Arp 142. Когда две системы слишком сближаются, то из-за гравитационного притяжения влияют друг на друга. Они могут сливаться или, при плотном взаимодействии, наоборот, разлететься в разные стороны.

Именно это происходит с галактикой NGC 2936, одним из двух партнеров Arp 142 Первоначально этот странно вытянутый космический объект был обычной спиральной галактикой. Но встреча с эллиптической галактикой NGC 2937 всё изменила. Теперь звёздная пара напоминает, на первый взгляд, пингвина, заботливо оберегающего своё яйцо (NGC 2936 - пингвин, а NGC 2937 - яйцо).

Arp 142 (снимок Хаббла) Фото: NASA, ESA и STScI/AURA

Остатки спиральной структуры NGC 2936 еще можно разглядеть: "глаз" пингвина представляет бывший центр спиральной галактики, угадывается расположение существовавших когда-то спиральных рукавов, которые теперь вытянулись и образовали тело космического пингвина. Это голубоватые и красноватые полосы, которые простираются по дуге в направлении эллиптической галактики. Обе галактики настолько сблизились, что это может приводить к сильному взаимодействию между ними, в том числе к обмену материей.

В верхней части изображения видны две яркие звезды, которые гораздо ближе к нам, чем Arp 142. Кажется, что одна из звезд окружена облаком голубоватого вещества. Но это не должно вводить наблюдателей в заблуждение: на самом деле, на заднем плане находится галактика. Она слишком далеко, чтобы повлиять на происходящее в Arp 142, как, впрочем, и другие галактики вокруг NGC 2936: многочисленные вытянутые красные и голубоватые объекты, которые находятся ещё дальше.

Хальтон Арп

Названием Arp 142 система обязана американскому астроному Хальтону Арпу (Halton Arp), который в 1966 году издал каталог галактик необычной формы. Он хотел понять, как могут развиваться галактики и изменять свой внешний облик и выбирал объекты  по их необычному виду. Позднее было обнаружено, что многие материалы каталога Арпа представляют собой взаимодействующие или сливающиеся системы.

Тесное взаимодействие, столкновение и слияние галактик считаются сегодня важными факторами эволюции галактик и звёзд. Предполагают, что крупные галактики формируются путём повторных столкновений и слияний. При этом звезды, как правило, не сталкиваются. Однако они меняют орбиты, и газ сжимается, что может привести к бурному звездообразованию.

От Земли до галактического пингвина и его яйца около 400000000 световых лет. Они находятся в созвездии Гидры. Для получения снимка объединены наблюдения в видимом и инфракрасном световых диапазонах, пишет astronews.com.

Зарождение новых звезд в туманности Кошачья лапа

От нас до эмиссионной туманности Кошачья лапа, получившей такое название из-за формы, напоминающей отпечатки лап домашней кошки, 5200 световых лет. Она была обнаружена Джоном Гершелем ещё в 1837 году. Многие звезды спектрального класса O, обладающие большой массой, в туманности в NGC 6334 известны достаточно давно. Благодаря их сильному ультрафиолетовому излучению газ туманности светится в видимом и инфракрасном диапазонах.

Изображение в видимом световом диапазоне туманности Кошачья Лапа сделано 4-метровым телескопом Майялла (обсерватория Китт Пик, Аризона, США) Фото: Т.А. Ректор / Т. Абботт

В туманности Кошачья лапа (её ещё называют Медвежьей лапой или Медвежьим когтем) в созвездии Скорпиона в настоящее время рождается большое количество звезд. Это обнаружила детально изучавшая NGC 6334 исследовательская группа под руководством Сары Уиллис (Sarah Willis) - Государственный университет Айовы. Астрономы использовали инфракрасные изображения, результаты измерений телескопов Herschel и Spitzer и земного четырёхметрового телескопа Бланко в Серро Тололо в Чили. В этом регионе были исследованы все звезды, относящиеся к спектральным классам O, B, A, F и G, расположенные внутри поглощающих их свет газопылевых облаков. По этой причине, такие объекты нельзя наблюдать в диапазоне видимого света.

Туманность Кошачья лапа в инфракрасном свете Фото: Sarah Willis

При поиске в ближней инфракрасной области, исследователи смогли также обнаружить значительно более слабые звезды, которые ранее не были известны. Похожие на Солнце звезды спектрального типа G, имеющие наименьшую массу, светят примерно в миллион раз слабее, чем самые яркие звёзды этой туманности.

В целом, астрономы нашли более 2000 молодых звезд. На основе функций распределения массы, исследователи рассчитали, сколько еще звезд, более слабых, чем Солнце, можно обнаружить в NGC 6334. Исходя из этого, вычислено их общее количество в туманности Кошачья лапа и нормы зарождения звезд. Астрономы обнаружили, что через миллион лет в звезды превратится около 3600 солнечных масс газа и пыли. Это примерно в 100 раз больше, чем возникает в Млечном Пути, что дало право считать туманность Кошачья лапа "мини-регионом звездообразования".

Области звёздообразования часто распространяют своё влияние на большие площади целых галактик и указывают на массовое и одновременное образование звезд в зонах, простирающихся на тысячи световых лет. Однако размеры туманности Кошачья лапа составляют лишь около 70 световых лет, пишет sterne-und-weltraum.de.

Астрономы обнаружили легкую карликовую галактику

Космический карлик - спутник Млечного Пути

Крошечная галактика Seque 2 является настоящей космической малюткой, содержит всего около тысячи звезд и немного темной материи. Она находится в окраинных областях Млечного Пути и лишь в 900 раз ярче Солнца - не самого мощного светила. Открытие такой чрезвычайно малой карликовой галактики может означать, что во Вселенной существует бесчисленное множество других крошечных объектов этого типа, сообщают астрономы в журнале «Astrophysical Journal».

Мини-галактика Segue 2 (фрагмент) и распределение темной материи внутри и в окрестностях Млечного Пути
Фото: © Кирби и др./UC Irvine

"Найти галактику Segue 2- это как обнаружить слона, который меньше, чем мышь", - объясняет соавтор работы Джеймс Баллок (James Bullock) - Университет Калифорнии, Ирвин, США. В течение многих лет велись поиски  лишь теоретически постулированного типа галактик, но ничего не было найдено. "Это было для нас настоящей загадкой. Мы думали, что, возможно, наши теории образования структуры Вселенной ошибочны", - говорят исследователи.

Еще легче, чем считали сначала

Карликовая галактика обнаружена в 2009. От нас этот расположенный в созвездии Овна объект удален на 114 000 световых лет и является одним из так называемых спутников Млечного Пути. Это маленькие, в основном, эллиптические галактики, которые движутся во внешней области Млечного Пути и связаны с ним благодаря действию силы тяжести. Уже тогда астрономы определили, что небольшое скопление очень старых звезд является одной из самых слабо светящихся галактик. Она даёт всего лишь в 900 раз больше света, чем Солнце. Для сравнения: Млечный Путь светит ярче его в 20 млрд. раз.

Астроном Эван Кирби и его коллеги должны были искать галактику почти с лупой Фото: © UC Irvine/S. Garrison-Kimmel

Однако пока невозможно определить, сколько звезд содержит карликовая галактика и насколько она велика. Группа астрономов под руководством Эвана Кирби (Evan Kirby) - университет Калифорнии, Ирвин, США - осуществила это на телескопах обсерватории Кека (Гавайи). "Оба десятиметровых телескопа обсерватории Кека - единственные в мире, достаточно сильные, чтобы наблюдать эту галактику", - сказал Кирби. Он и его коллеги смогли точнее определить верхний предел массы 25 главных звезд Segue 2.

Сгустки темной материи действуют, как клей

Из этих значений следует, что вся галактика должна весить в десять раз меньше, чем предполагалось. Она состоит, вероятно, примерно только из тысячи звезд. Кроме того, там обнаружена темная материя, которая удерживает их вместе. Сгусток темной материи, к тому же, отделяет эту кучку звезд от самого звездного скопления, разъяснил Кирби. Недавние выводы относительно Segue 2 свидетельствуют также о том, что темная материя, действительно, образует в окрестностях Млечного Пути сгустки и  иногда в них застревают галактики.

По оценкам астрономов, Млечный Путь может быть окружен и другими такими карликами, которых из-за их крайне малой яркости просто не были видны, пишет scinexx.de. "Это может быть лишь верхушкой настоящего айсберга звездных систем с такой малой массой", - предполагает исследователь.

Могут ли существовать звезды Майя

NGC 3766 Фото: © ESO

В рассеянном звездном скоплении NGC 3766, которое можно видеть в созвездии Центавра, группа швейцарских астрономов обнаружила, что переменные звезды пульсируют с периодом всего 2-20 часов. Их яркость меняется лишь на десятые доли процента. Наблюдаемые объекты не соответствуют никакому известному типу переменных звезд. Может быть, они являются представителями известных пока только теоретически "звезд Майя".

Уже в 1950-х годах астроном Отто Струве предсказал класс переменных звезд, которые должны иметь очень небольшие колебания яркости с периодами в несколько часов. Его гипотеза базировалась на наблюдениях звезды Майи в рассеянном звездном скоплении Плеяды. У Майя и ещё одной звезды в созвездии Малая Медведица спектроскопические измерения показали изменчивость с периодом в несколько часов. Только два года спустя, в 1957 году, Струве отказался от своей гипотезы, но остался вопрос, могут ли на самом деле существовать звезды Майя. Исследования, проведенные в последующие десятилетия, не привели к убедительным результату.

Команда во главе с Нами Мулави (Nami Mowlavi) из Женевского университета систематически фиксировала характеристики пульсирующих переменных в NGC 3766. Для этого учёные использовали швейцарский телескоп Эйлера в обсерватории Ла Силла Европейской южной обсерватории (Чили). В течение семи лет исследователи следили за яркостью более 3000 звезд. Благодаря высокой чувствительности их измерений и с помощью сложного анализа данных они смогли отфильтровать 36 кандидатов с крошечными вариациями яркости.

Рассеянное скопление NGC 3766 Фото: © ESO

Идентичны ли они звездам Майя? Авторы высказываются осторожно: "Мы считаем, что нами найден новый класс переменных звезд, и что к ним относятся, по крайней мере, некоторые из звезд, обсуждавшихся в литературе".

Кроме того, механизм, который стимулирует слабую пульсацию звезд, ставит перед исследователями новые вопросы. Они видят доказательство в том, что некоторые объекты вращаются очень быстро: их скорость вращения близка к пределу, при котором звезда может быть стабильной даже без потери вещества. Мулави предполагает, что на быстрое вращение влияет внутреннее состояние звезды. Физическая модель, описывающая отношения с наблюдаемой пульсации, пока не сделана, пишет sterne-und-weltraum.de.

Астероид имеет хвост длиной в миллион километров

Астероид P/2010 A2 обнаружен три года назад - сейчас исследователи на пороге раскрытия тайны его светящегося облика: астероид х-образный и тянет за собой хвост длиной миллион километров.

След астероида P/2010 A2 простирается, по данным американских ученых, примерно на тройное расстояние между Землёй и Луной. Исследователи из различных университетов и ​​институтов США изучали небесные тела с помощью телескопа в Аризоне и установили, что длина хвоста этого объекта составляет приблизительно миллион километров. Величина оказалась много больше, чем считалось ранее, заявили в понедельник астрономы Национальной оптической обсерватории.

Длина следа в миллион километров не обязательно необычна для небесных тел. Уже были обнаружены кометы, имеющие след в 300 раз больше. P/2010 A2 ученые был замечен более трех лет назад. Он имеет необычную для астероидов х-форму с длинным хвостом.

Астероид P/2010 A2 представляет собой х-образную структуру с удивительно длинным хвостом
Фото: AFP/NASA/ESA/UCLA

Как образуется эта форма?

По этому поводу, среди ученых происходят споры. Существуют две теории:

1. Данная форма возникла за счет собственного вращения небесного тела.
2. Хвост появился после того, как P/2010 A2 столкнулся с другим астероидом и состоит из обломков.

Мнение Института Макса Планка

Астрономы Института Макса Планка, исследующие Солнечную систему, в предыдущих работах пришли к заключению: это столкновение следует датировать началом 2009 года. Таким образом, толщина астероида первоначально составляла 120 метров. На скорости 17700 километров в час он натолкнулся на гораздо меньший астероид. Место столкновения было, по словам ученых, в поясе астероидов, местонахождение которого между орбитами нашего соседа, Марса, и газового гиганта, Юпитера.

Что представляют собой астероиды

Астероиды, которые называют также малыми планетами, считаются остатками объектов раннего периода нашей Солнечной системы, обломками строительных материалов планет и лун. Следовательно, их точный состав представляет особый интерес для астрономов. Проводя наблюдения за этими небесными телами, учёные надеются лучше разобраться в происхождении нашей планетной системы. Астероиды и кометы выглядят по-разному: в отличие от комет, астероиды, как правило, бывают без хвоста.

Почему Земля и Венера развивались по-разному?

Развитие планет зависит от их расстояния до Солнца

Венера и Земля - близнецы, по своим размерам, массе и химическому составу, но поверхность и атмосфера на этих планетах абсолютно разные. Возможно, это обусловлено более коротким расстоянием от Венеры до Солнца, поэтому она в первые же дни существования Солнечной системы быстро высохла и потеряла воду, выбросив её в Пространство. Такой вывод сделала группа японских исследователей, возглавляемая Кейко Хамано, Университет Токио.

Они моделировали ранний период существования Венеры и Земли вскоре после их возникновения, когда обе планеты были окружены светящимся океаном магмы. Астрономы учитывали при этом солнечное излучение и его воздействие на температуру поверхности этих двух небесных тел. Они обнаружили, что существует критический предел для солнечного излучения. Венера получает его примерно вдвое больше, чем Земля. Соответственно, температура её поверхности выше, что влияет на затвердевание поверхности океана магмы.

Венера - планета II-го  типа

Хамано и ее соавторы определили Венеру как планету типа II. Её океану магмы потребовалось много времени, чтобы затвердеть и покрыться прочной коркой. Исследователи полагают, что Венера еще около 100 миллионов лет после образования имела жидкую поверхность из расплавленной породы. Это препятствовало конденсации в атмосфере водяного пара, поэтому там не могло быть дождей. В течение этого длительного периода водяной пар в результате гидродинамических процессов мог выходить в Пространство, что постепенно привело к высыханию планеты. Осталась лишь газовая оболочка, которая состоит, в основном, из двуокиси углерода с небольшим количеством азота.

Земля относится к I-ому типу планет 

Земля же является планетой типа I. Её океан магмы затвердел уже через несколько миллионов лет, так что его поверхность и атмосфера остыли достаточно быстро. Таким образом, водяной пар мог конденсироваться и выпадать в виде дождя на поверхность, где затем образовались первые древние океаны. Возникновение водных океанов повлияло на дальнейшее развитие планеты Земля и вызвало, в конце концов, появление жизни на голубой планете.

Выводы Хамано и ее соавторов представляют интерес не только для изучения развития Земли и Венеры, но и для исследования экзопланет, многие из которых представляют собой скалистые небесные тела. Принимая во внимание расстояния от них до центральных светил, учёные способны теперь определить, может ли их поверхность быть покрыта жидкой водой или же эти миры похожи на пересохшую пустынную Венеру.