Видео раскрывает природу шаровой молнии

Ланьчжоу (Китай) - Китайским ученым впервые удалось открыть секрет шаровой молнии, случайно сняв спектральный фильтр феномена. Таким образом, экспериментаторы смогли сделать вывод о составе этого явления. Спектральный анализ, как считают исследователи, подтверждает предыдущую теорию, гласящую, что при шаровой молнии испаряется пыль.

На фотоснимке из видео шаровая молния (слева), спектральный анализ (справа).

Существуют теории, что шаровая молния - это электрически заряженные метеориты, вызванный грозами магнетизм. порождающий галлюцинации, загоревшийся болотный газ - вплоть до разумных существ. Новые записи раскрывают тайну шаровой молнии. Видеофильм показывает, что снятая в нём шаровая молния состояла из тех элементов, которые можно было найти в почве того места.

Видеозапись появилась в 2012 году, когда научные сотрудники Китайского центра Северо-Западного педагогического университета сняли грозу в провинции Цинхай с помощью видеокамеры, оснащенной спектральным фильтром. Абсолютно неожиданно при этом удалось сделать записи шаровой молнии диаметром 5 метров. За 1,6 секунды она пролетела расстояние почти 15 метров.

Как сообщает "New Scientist", оценка спектрального анализа показала, что светящийся шар состоит из тех веществ, что и земля вокруг. Это подтверждает теорию шаровой молнии, сформулированную в 2000 году Джоном Абрахамзоном из университета Кентербери в Новой Зеландии.

Она предполагает, что явление шаровой молнии возможно тогда, когда в землю ударяет обычная молния, высокие температуры способствуют испарению оксида кремния из почвы и пыли и ударной волной газ выталкивается в воздух. Если еще присоединяется имеющийся в почве углерод (например, от старой листвы или корней деревьев), то процесс отнимает у кремния кислород и оставляет при этом скопления пыли чистого кремния. В нашей атмосфере, богатой кислородом, она снова окисляется в шаре горячего газа, который при этом коротко вспыхивает. Ещё в 2006 эксперименты в Израиле подтвердили эту теорию: исследователи университета Тель-Авива смогли воспроизвести в слоях оксида кремния кратковременное явление шаровой молнии.

Китайские ученые считают, что этот процесс может объяснить и снятое ими видео шаровой молнии Статью о фильме и спектральном анализе напечатал "Physical Review Letters".

Туманность Лагуна во всей красе на новом снимке ESO

Европейская Южная Обсерватория опубликовала вчера новый потрясающий снимок одной из пожалуй самых сенсационных областей вездообразования в Млечном Пути. В туманности Лагуна, открытой около 1680 года Джоном Флемстидом, а затем повторно в 1747 году Гильомом ле Жентил, существует бесчисленное множество молодых солнц и несколько звездных скоплений. Новое изображение было создано в рамках обширного обзора неба с помощью VLT Survey Telescope.

Туманность Лагуна, имеющую каталожный номер NGC 6523 или Messier8 (M8), можно найти в созвездии Стрельца. Это гигантское межзвёздное облако с диаметром, составляющим приблизительно 100 световых лет - одна из самых зрелищных областей звездообразования в ночном небе.

М8 в созведии Стрельца

5200 световых лет отделяют нас от М8, которую видно в небольшой любительский телескоп или даже в бинокль. Там возникают многочисленные новые звезды. Кроме этих молодых солнц, освещающих газ, в туманности Лагуна можно рассмотреть и несколько звездных скоплений.

Новый взгляд VST на туманность Лагуны Фото: ESO/VPHAS

Новый снимок ESO, созданный на основе данных, собранных VST Survey Telescope - одного из двух телескопов, расположенных в Чили на вершине Серро Паранал, которые используются, в частности, для крупномасштабных обследований неба. Диаметр его зеркала - 2,6 метров. По сравнению с более крупным телескопом Very Large Telescope, VST за короткое время может охватывать значительно большие области неба. Это позволяет астрономам искать интересные объекты, которые ранее могли упустить из виду.

Снимок туманности Лагуна был создан как часть масштабного обзора неба, который должен охватывать далекие области Млечного Пути. Эти данные доступны для исследований астрономам во всем мире. Три таких обзора неба проводятся сейчас с помощью VST в диапазоне видимого света, а с Vista - еще ​​шесть в инфракрасном излучении.

Опубликованный ESO снимок туманности М8 имеет ширину в оригинале 16000 пикселей, и поэтому в этом регионе звездообразования можно подробно рассмотреть удивительные структуры. Особенно впечатляет розовая Лагуна на видео.

Галактический фонарик освещает космическую паутину

Рисунок: DPA

Галактики - вовсе не самые крупные структуры во Вселенной. Они включены в космическую паутину из материи. Астрономы смогли впервые показать часть такой сети. В этом им помогло излучение яркого квазара.

Вселенная состоит из обширной сети материи - а Солнце и даже Млечный Путь - просто крошечные точки в невообразимо большой структуре. Астрономы предполагали это достаточно давно, основываясь на компьютерном моделировании. Однако до сих пор они могли доказать лишь косвенно существование этой сети, которая состоит преимущественно из газа, так как в определенных обстоятельствах паутина поглощает свет, а огромные волокна сети вряд ли сами его излучают.

Но с помощью квазара - светоизлучающей галактики, у которой в центре имеется черная дыра - астрономам впервые удалось отобразить участок космической паутины. Небольшая (по космическим масштабам) часть так называемых нитей активной галактики светилась, и исследователям удалось с помощью телескопа Кек I на Гавайях сделать снимок этой сети.

Астрономы используют квазар как фонарик Фото: Klypin/Primack/Cantalupo

Учёные из команды Себастьяно Канталупо (Sebastiano Cantalupo) - Университета Калифорнии, Санта-Крус и Астрономического института Макса Планка опубликовали своё сообщение в "Nature".

Данные исследования могли проверить предыдущие имитации и модели формирования галактик и звезд, так как снимки дают информацию о газовом составе и его концентрации в волокнах и позволяют делать выводы об их трехмерной структуре. "Впервые удалось делать снимок космической сети, показывающий структуру нити", - объясняет Фабрицио Арригони Баттаиа (Fabrizio Arrigoni Battaia) из Астрономического института Макса Планка.

Места рождения галактик

"Чтобы понять, как возникают галактики, нужно знать, какое у них есть сырье для звездообразования - и это сырье галактики получают из огромной космической паутины газовых нитей" - поясняет Йозеф Хеннави (Joseph Hennawi) из Астрономического института Макса Планка, участвовавший в исследовании.

Наблюдения за газовой паутиной могут дополнить моделирование эволюции галактик, поскольку в нём пока еще отсутствуют важные элементы. Например, ученые теперь считают, что холодного газа в космической сети должно быть значительно больше, чем предсказывали модели. Расчеты должны быть скорректированы или пересмотрены.

Квазар UM287: излучение активной галактики (в центре) помогло астрономам впервые обнаружить космическую сеть материи, пронизывающую нашу Вселенную Фото: DPA

Исследователи использовали для доказательства существования волокон, энергию испускаемую квазаром UM287. Измеренный ими эффект сравним с эффектом в люминесцентной лампе, где энергия заставляет газ светиться. Поскольку газ в волокнах, как правило, очень тонкий, он вряд ли сам испускает свет и его не видят телескопы. Только благодаря излучению квазара вокруг него можно было увидеть часть структуры величиной около двух миллионов световых лет.

Астрономы считают, что нити тянутся по всей вселенной. Особое значение имеют точки их пересечения, составляющие сетчатую структуру. Эти точки, в которых накапливаются космические газы, ученые считают местами рождения галактик. Видимо, Млечный Путь возник когда-то именно в таком узле.

Источник: spiegel.de 

Хаббл заглянул в глубину галактического скопления Пандоры

НАСА и ЕКА выпустили на прошлой неделе первое изображение, созданное в рамках новой обширной программы космического телескопа Хаббл. Снимок галактического кластера Абель 2744 - другое его название "скопление Пандоры" - позволил заглянуть в самую глубину скопления галактик.

При исследовании космическим телескопом Хаббл в 2011 году выяснилось, что кластер Абель 2744 возник путём столкновения не менее четырех небольших скоплений галактик и в нём наблюдается множество космических явлений, часть которых астрономы до этого не встречали. Поэтому и появилось второе название - скопление Пандоры.

Снимок Хаббла 2011 года: Abell 2744

Абель 2744 является одним из шести галактических скоплений, которые изучаются в рамках недавно созданной программы наблюдения "The Frontier Fields". Кроме Хаббла, ней участвуют космические телескоппы Спитцер и Чандра, работающие в инфракрасном и в рентгеновском диапазонах.

Для наблюдения за шестью скоплениями галактик в течение трёх лет предполагается 840 орбитальных оборотов телескопа Хаббл вокруг Земли. Цель программы - как можно глубже проникнуть "взглядом" в космос. Для сравнения: обычные программы Хаббла рассчитаны на несколько десятков орбитальных периодов. Самое первое изображение, полученное в рамках новой программы, представляет собой «самый глубокий» взгляд на скопления галактик. На фото видны даже слабо освещённые галактики, которые иначе рассмотреть невозможно.

Новый снимок Хаббла: Abell 2744 Фото: NASA/ESA/STScI

На недавно опубликованном снимке Abell 2744 видны не только крупные эллиптические, но и красочные спиральные галактики этого кластера, вокруг которого заметны многочисленные голубоватые дуги и сильно искаженные изображения очень удалённых галактик.

Такое внимание скоплениям галактик имеет особую причину: астрономы намерены использовать явление, известное как эффект гравитационной линзы. Благодаря массивным объектам свет более далеких систем, расположенных позади них, отклоняется и не только искажается, но и усиливается. Таким способом можно исследовать галактики, которые без применения этого эффекта даже с помощью Хаббла наблюдать невозможно.

Первые результаты программы уже есть: команда астрономов, использующая Хаббл и Abell 2744 в качестве гравитационной линзы, обнаружила целый ряд объектов, которые могут оказаться далекими искаженными галактиками, а пять из них есть даже на нескольких снимках. Статья была представлена к публикации в Astrophysical Journal ещё в прошлом году.

 Телескоп Хаббл: видео, иллюстрирующее и комментирующее на английском языке новый снимок

Источник: astronews.com

Спиральная галактика Южная вертушка или Messier 83

Это изображение великолепной спиральной галактики в созвездии Гидра - M83, которую называют также Южная вертушка, сделанное телескопом Hubble. Её от Земли отделяют 15 млн. световых лет. M83 состоит из тысячи звездных скоплений, сотен тысяч отдельных звезд и остатков сверхновых - "призраков" мертвых звезд.

Новый снимок космического телескопа Хаббл позволяет получить подробное представление о структуре и эволюции этой спиральной галактики, размер которой примерно вдвое меньше величины нашего Млечного Пути.

Наряду с темными пылевыми шлейфами, которые тянутся вдоль двух основных спиральных рукавов, на фотографии Мессье 83 бросается в глаза множество розовых пятен. Это газовые туманности, ставшие заметными в красноватом свете альфа-излучения. Оно возникает, если ионизируемый водород встречается с мощными потоками ультрафиолетовых частиц, заставляющими газовые массы испускать видимый свет. Внутри туманности либо вблизи от неё находятся массивные звезды, молодые и настолько горячие, что большая часть их излучения происходит в ультрафиолетовом диапазоне. Красноватое излучение альфа-частиц всегда свидетельствует о наличии в этих областях массивных звезд. Однако такие регионы очень молоды, так как до взрыва их звёзд в сверхновые проходит всего от нескольких до 10 млн. лет.

Снимок галактики Южная вертушка, сделанный телескопом Hubble

В Мессье 83 есть  много других плотных звездных скоплений, одни из которых светятся голубоватым, другие - скорее желтовато-красным. Синеватые кластеры тоже содержат массивные звезды, поэтому они более молодые. Тем не менее, благодаря интенсивному излучению, а также звездным ветрам они уже разорвали породившие их газовые туманности. Желтовато-красные скопления включают, главным образом, звезды типа Солнца, имеют меньшую массу и большую продолжительность жизни. Это довольно старые кластеры, а их звезды - долгожители. Когда-то существовавшие там массивные звёзды давно уже стали прошлым.

К более точной оценке этого снимка галактики Messier 83 могут присоединиться астрономы-энтузиасты - профессионалы и любители - со всего мира в рамках Интернет-проекта "Start Date: M83". Его цель - систематически выявлять во всем изображении и характеризовать по цвету и внешнему виду регионы с альфа-излучением и тысячи звездных скоплений, пишет sterne-und-weltraum.de.

Суперземли могут больше походить на нашу планету

Эванстон (США) - Крупные планеты земного типа, так называемые суперземли, являются довольно распространенным явлением в нашей Галактике. Однако до сих пор многие планетологи предполагали, что на таких планетах редко встречаются условия существования жизни, благоприятные для людей. Недавнее исследование американских учёных показывает, что вероятность поверхности и климата, похожих на земные, на этих суперземлях значительно больше, чем считалось ранее.

Новая гипотеза условий для появления жизни

Как сообщили Николас Б. Коуэн (Nicolas B. Cowan) из Северо-западного университета и Дориан Эббот (Dorian Abbot) из Университета Чикаго на ежегодном собрании Американского астрономического общества (AAS),  их новая модель противоречит предыдущим предположениям о свойствах массивных скалистых планет.

Отличия новой модели экзопланеты земного типа от предыдущей

Прежняя модель предполагает, что поверхность суперземель либо полностью сухая, либо целиком покрыта водой, а Коуэн и Эббот считают, что они (независимо от массы) сохраняют большую часть водных ресурсов в мантии. Поэтому на них могут быть как океаны, так и континенты, и может возникнуть стабильный климат.

"Мы предполагаем, что суперземли, вероятно, имеют сравнительно мелководные океаны в неглубоких океанических бассейнах", - заявил  Коуэн. Благодаря тектонике плит - если таковая на них присутствует - и на суперземлях возможен постоянный обмен между океанами и скалистой мантией, поясняют Коуэн и Эббот в ближайшем номере "Astrophysical Journal". Водная граница между океаном и мантией контролируется также давлением на морском дне, которое, в свою очередь, пропорционально силе тяжести планеты.

Из-за огромных размеров суперземель, а также их силы тяжести и давления на морском дне эти планеты могут иметь примерно в 80 раз больше воды и обладать при этом поверхностями земного типа. "На таких громадных планетах существует огромное давление на морском дне, в результате чего вода выдавливается в мантию", - говорит Коуэн.

Художественное изображение далёкой суперземли

Разумеется, нужно совсем немного, чтобы планета превратилась в водный мир. "Если бы вода на Земле составляла всего 1 % общей массы планеты, мы бы все утонули и поверхность нашей планеты была бы покрыта одним огромным океаном".

Выводы учёных о суперземлях как планетах земного типа

Для стабильного климата, а также возникновения и эволюции жизни имеет большое значение возможность появления на суперземлях континентов: "В чисто водных планетах, вероятно, не возможен, как на Земле, например, обмен углерода, вызываемый, в частности, разными поверхностными температурами. Из этого, вероятно, следует, что такие водные миры имеют значительно меньшие зоны, благоприятные для жизни", - пояснил Эббот.

Однако оба ученых признают, что в их новой модели есть два спорных момента:

1. Еще не доказано, что на суперземлях, вообще, существует тектоника плит.
2. Количество воды на этих планетах неизвестно.

"Это два фактора, в которых мы должны лучше разобраться, чтобы усовершенствовать нашу модель, - заявил в заключение Коуэн. - Наша модель является своего рода первым выстрелом от бедра. Но это важный шаг на пути к более глубокому пониманию того, что такое суперуперземли".

Источник: northwestern.edu.

Как возникают двойные звезды

С помощью составных радиотелескопов VLA (Нью-Мексико) и CARMA (Калифорния) астрономы обнаружили у двух молодых протозвезд неизвестные ранее звёзды-спутники. Это открытие поможет учёным получить новые сведения о формировании двойных систем.

Астрономы предполагают, что около половины звезд солнечного типа в Млечном Пути не одиночки, как Солнце, а являются частью систем, состоящих из двух или даже большего количества звёзд. Однако у них нет твёрдой уверенности, как, собственно, возникают такие звездные системы.

Образование системы двойной звезды

"Единственной возможностью решения этого вопроса является наблюдение очень молодых звездных систем, в надежде застать момент их возникновения, - подчеркнул Джон Тобин, сотрудник Национальной радиоастрономической обсерватории (NRAO). - Именно это мы попытались сделать, наблюдая за звездами, и таким путём мы получили новые, ценные доказательства".

Астрономы нашли новые доказательства того, что двойные звезды образуются путем фрагментации газопылевого диска вокруг зарождающейся звезды
Фото: Билла Сакстона, NRAO/AUI/NSF

По их наблюдениям, система двойной звезды возникает тогда, когда вокруг совсем молодой звезды из газа и пыли образуется диск и на орбите вокруг первой рождается вторая звезда. В период роста протозвёзды окружены газопылевыми дисками и раздуваются перпендикулярно этим дискам, выбрасывая с высокой скоростью вещество в космос.

Наблюдения астрономов за звёздообразованием

Совместно с международной командой астрономов Тобин наблюдал две молодые звезды на удалении в тысячу световых лет. Он исходил из направления выброса звездного вещества и обнаружил неизвестную звезду-компаньон, находившуюся в плоскости предполагаемого газопылевого диска. В одной из двух систем этот пылевой диск можно было даже заметить.

Выводы учёных об образовании двойных звёзд

"Это согласуется с теоретическими моделями, по которым звезда-спутник образуется в диске путём фрагментации", - подчеркнул Тобин. В прошлом году его командой был обнаружен большой пылевой диск вокруг звезды на ранней стадии её развития. Доказательство того, что такие околозвёздные диски формируются на очень ранней стадии звездообразования, было решающей предпосылкой для теории фрагментации.

Новые наблюдения являются еще одним свидетельством о правильности теории фрагментации при образовании двойных звезд, пишет astronews.com.

Фейерверк на снимке остатка сверхновой Кассиопея А

Какая новогодняя ночь без фейерверков? Вот и космические объекты "участвуют" в этом спектакле, вызывая наше восхищение яркими красками. Остаток сверхновой звезды в созвездии Кассиопеи выглядит как настоящий космический фейерверк.

Но не надейтесь разглядеть его невооружённым глазом: любоваться этими яркими красками мы можем лишь на снимке реликта сверхновой - Кассиопея А. Сделанный в рентгеновском диапазоне, он чётко показывает различные компоненты этого пылающего газового облака. Низкоэнергетическое рентгеновское излучение отображается красным и зеленым цветами, а самое высокоэнергетическое - синим.

Новый взгляд на остаток сверхновой Кассиопея А Фото: © NASA/CXC/SAO

Кассиопея А является одним из самых известных остатков сверхновой. Приблизительно 11000 световых лет отделяет её от нас. Этот объект возник, когда в конце своего жизненного цикла взорвался и выбросил материю в космос красный сверхгигант. Свет от этого взрыва был бы виден на Земле в 1680 году, если бы его не поглотили густые пылевые, облака. Сверхновая высвободила столько энергии, что её остаток и сегодня является в небе сильнейшим экстрасолярным радиоисточником.

Ученые, проводившие наблюдения за этим остатком сверхновой с помощью космической обсерватории "Чандра" получили удивительный данные, показывающие, что при взрыве её как бы вывернуло: железо, находившееся в центре звезды в созвездии Кассиопея, оказалось на периферии туманности, а в середине её видны легкие элементы. Кремний, магний и сера, окружавшие ядро из железа, тоже можно обнаружить по краям.

Туманность Улитка или "око Мордора"

Туманность Улитка

В созвездии Водолея есть планетарная туманность Улитка, с каталожным номером NGC 7293rd. От нас её отделяет 700 световых лет. Напоминает нам эта туманность "око Мордора".

Эта структура выглядит так, как будто бы она возникла в Средиземье и похожа на горящий глаз Мордора - Темного Властелина Саурона из "Властелина колец". Здесь, на Земле, её даже принимают за "Глаз Бога". Но никакой это не бог, а астрономическое явление, планетарная туманность, настоящее название которой - "туманность Улитка" или просто NGC 7293rd. Она расположен в созвездии Водолея, и свет летит к нам оттуда 700 лет.

Что кроется за названием "планетарная туманность"

Как рождается планетарная туманность

Это явление происходит, когда умирает звезда класса Солнца. Затем температура в ядре очень сильно повышается. При этом газовая оболочка постепенно отделяется от него и удаляется. Это так называемый звездный ветер. Когда температура ядра достигает многих миллионов градусов, оно излучает легкие частицы, называемые фотонами. Если они наталкиваются на газовые частицы звездного ветра, то испускают длинноволновый свет, который не всегда виден нашим глазом.

Туманность Улитка из созвездия Водолея

Чтобы снимок туманности Улитка стал таким красочным и четким, как на этом снимке, астрономам нужны специальные телескопы. Они могут показать невидимый для нас свет, так называемый инфракрасный. Примером может служить крупнейший в мире телескоп "VISTA", который установлен в Чили, где находится обсерватория Паранал (ESO). Его огромной камерой, которая весит три тонны и имеет специальные световые детекторы, можно делать снимки в инфракрасном диапазоне. Затем данные телескопа компьютер преобразует в изображение. Этот снимок получился путём наложения нескольких отдельных фотографий.

Открытие планетарной туманности Улитка

Обнаружена она немецким астрономом почти два века назад, в 1824 году. Карл Людвиг Хардинг (Karl Ludwig Harding) видел планетарную туманность не как глаз, а скорее как белую каплю, так как тогда телескопы были значительно примитивнее, чем  сегодня. Срок жизни планетарной туманности, как правило, десятки тысяч лет. Звезда, теряющая энергию, превращается в "белого карлика" - звезду-старушку. Температура внутри неё на протяжении миллиардов лет постепенно падает, пока звезда полностью не остынет. Только в Млечном Пути существует около 3000 планетарных туманностей, подобных NGC 7293.