Галактическая лупа обманула астрономов

Фото: NASA/ESA

Четыре года назад умирающая звезда сияла гораздо ярче, чем ей полагалось. Новый тип сверхновой? Исследователи раскрыли тайну этого небесного явления.

Крохотное красное пятно в небе над Гавайями - так американские астрономы познакомились в 2010 году с далёкой галактикой. В телескоп PANSTARRS-1 можно было видеть звездный остров, удалённый на девять млрд. световых лет, так как там взорвалась звезда. Почти три недели продолжался спектакль под названием "PS1-10afx". Сверхновая казалась в 300 раз ярче, чем обычный взрыв звезды. Первооткрыватели явления предполагали, что они присутствуют при новом непонятном процессе.

Обычная сверхновая

Оказывается, это было обычное рождение сверхновой, пишет группа исследователей, возглавляемая Робертом М. Кимби, университет Токио, и объясняет, почему умирающая звезда была намного ярче, чем ожидалось: другая, едва видимая, галактика, расположенная между Землей и "PS1- 10afx", действовала как гигантская лупа, направленная на сверхновую.

Галактика за гравитационной линзой

Желтая галактика в центре "кольца" искажает под действием своего гравитационного поля свет намного более удаленной голубоватой галактики, которая поэтому кажется почти полным кольцом. Благодаря фокусировке света суперновая в голубой галактике светит гораздо ярче, чем в действительности. Такое явление, вероятно, способствовало путанице с "PS1-10afx".

Гравитационная линза усиливает свет сверхновой Фото: ESA/Hubble & NASA

Так называемое гравитационное линзирование предсказано общей теорией относительности Альберта Эйнштейна. Гравитационное поле галактик направляет к Земле свет объектов, расположенных позади них. Такое зрелище астрономы могут наблюдать во многих регионах Вселенной.

Команда Куимби предполагала ещё в 2010 году, что зловещая "PS1-10afx" - совершенно обычный взрыв сверхновой. Красная точка над Гавайями оказалась согласно недавним исследованиям всего лишь взрывом типа Ia. Так астрофизики обозначают обычную смерть звезды, при которой тяжелая звезда откачивает материю своего более легкого спутника, пока он не разрушается под действием собственной силы тяжести.

Сверхновые типа Ia важны для космологии

Так как последующий взрыв всегда высвобождает сразу большое количество энергии, сверхновые типа Ia имеют огромное значение для астрономов: умирающие звезды - это индикаторы расстояний в глубинах космоса. Чем дальше от Земли происходит взрыв сверхновой звезды, тем больше длина волны и краснее свет, доходящий до нас. Это связано с расширением Вселенной. А так как спектр излучения сверхновых типа Ia всегда одинаков, то можно относительно надежно реконструировать это "красное смещение" и расстояние до галактики.

Научно-исследовательская группа Куимби использует для новых наблюдений телескоп Кек-I на Гавайях. Световой спектр далекой галактики "PS1 10afx" в сентябре 2013 года показал эмиссионные линии ионизованного кислорода, которые лучше всего можно объяснить парящей на переднем плане галактикой. Если бы линия излучения исходила от дальней галактики, в которой когда-то возникла "PS1 10afx", то из-за большого красного смещения она не могла бы появиться в спектрографе телескопа Кек I. То, что линия излучения не была видна в 2010 году, исследователи объясняют тем, что сверхновая просто затмила галактику, находящуюся в прямой видимости, пишет sterne-und-weltraum.de

На суперземлях могут быть континенты, а не только океаны

Эванстон (США) - скалистые планеты, масса которых в 1,5-15 раз превышает земную, обозначают термином "суперземли". Но это название не говорит, есть ли на них жизнь. Без сомнения, экзопланеты относятся к "земному типу", но похожи ли они на Землю - вопрос спорный. Новое исследование противоречит некоторым прежним теориям, утверждавшим, что суперземли - это сплошь водные планеты. По словам учёных, из местных океанов могут подниматься даже континенты, в результате чего жизнь возможна не только во внеземных морях, но и на суше.

Как сообщают в "Astrophysical Journal" исследователи из команды Николя Коуэна (Северо-Западный университет) и Дориана Эббота (Университет Чикаго), многие астрофизики считают суперземли чистыми водными мирами, предполагая, что их сильная поверхностная гравитация позволяет создавать большие и глубокие океаны и лишь сравнительно плоские поверхности.

В своем исследовании, выполненном с помощью моделирования далеких суперземель и способов сохранения воды как на поверхности этих планет, так и в их мантиях, ученые пришли к выводу, что и на суперземлях благодаря тектонике плит могут образоваться отдельные континенты. При условии, однако, что масса воды на такой планете составляет менее 0,2 процента от общей массы планеты.

"Планета может быть в десять раз более влажной, чем наша Земля, и всё-таки иметь возвышающиеся континенты, - уточнил Коуэн. - Это важно знать, чтобы лучше понять, как выглядят и стареют такие миры".

Художественное изображение различных супер-земель в сравнении с Землей Фото: NASA/Ames/JPL-Caltech

Как и на Земле, на некоторых суперземлях движение континентальных плит (тектоника плит) может привести к тому, что водные массы постоянно обмениваются глубинной скальной породой между океанами и мантией планеты. "Земля - это единственная известная планета, которая имеет как тектонику плит, так и глубокий круговорот воды. Это уже хорошая отправная точка", - подчеркивает Коуэн. Кроме того, сильная гравитация в морских глубинах суперземель может привести к тому, что высокое давление выжмет в мантию планеты большее количество воды, которая и останется там связанной.

Даже на Земле еще не полностью изучено распределение воды между поверхностью и мантией. Поэтому модели, базирующиеся на данных Земли, вызывают некоторые сомнения. Для расчетов моделей особое значение имеет то, что на далёких суперземлях, вообще, существует тектоника плит. Для устранения этих сомнений, насколько это возможно, исследователи приводят в своей статье очень консервативные величины. Но даже эти минимальные значения предполагают, что суперземли не должны быть чистыми водными мирами.

Однако однозначные ответы смогут дать только телескопы следующего поколения, с помощью которых астрономы сумеют получить непосредственные данные о составе и структуре поверхности экзопланет. "Но для этого потребуется, по меньшей мере, космический телескоп с диаметром зеркала в несколько метров, имеющий, к тому же, удалённый на несколько тысяч километров так называемый хронограф 'Starshade'. Запланированный НАСА телескоп WFIRST мог бы справиться с этой задачей и стартовать уже в 2030-ые годы".

Источник: grewi.de

Экзопланета величиной с Землю в обитаемой зоне Kepler-186

Космический телескоп Kepler впервые обнаружил в "обитаемой зоне" далекой звезды экзопланету величиной с Землю.

Космический телескоп "Кеплер" (НАСА) впервые нашёл планету размером почти с Землю. Новая экзопланета находится в "жилой зоне" своей звезды, в пределах которой на ее поверхности при достаточно мягких температурах могла бы быть жидкая вода, являющаяся основой, по крайней мере, земной жизни. Открытие доказывает, что есть и другие солнца, имеющие в зонах обитания планеты величиной с Землю. Обнаруженные до этого экзопланеты превышали размеры Земли на 40 процентов.

"Открытие 'Kepler-186f' является важным шагом к обнаружению далёких планет земного типа", - отметил Пол Герц, Отдел астрофизики, штаб-квартира НАСА. Он полагает, что будущие миссии, например, космический телескоп Джеймса Вебба и Transiting Exoplanet Survey Satellite, смогут найти недалеко от нас скалистые планеты и точно проанализировать их атмосферные условия и состав.

Но и по поводу "Kepler-186F" перед учеными всё ещё стоит несколько важных вопросов, оставшихся без ответа. Хотя размер экзопланеты известен, её состав и плотность по-прежнему не выяснены. Однако, основываясь на предыдущих расчетах моделей, исследователи НАСА считают, что "Kepler-186F" - скалистая экзопланета земного типа.

Художественное изображение экзопланеты "Kepler-186f", вращающейся вокруг своего солнца в "зелёной зоне" Фото: NASA Ames/SETI Institute/JPL-Caltech

"Пока нам известна лишь одна планета, где есть жизнь, и это наша Земля", - комментирует в журнале "Science" это открытие, сделанное совместно с коллегами, Элиза Кинтана, Институт SETI, Исследовательский центр Ames NASA. "Если мы разыскиваем жизнь вне Солнечной системы, то поиск сосредотачиваем на планете со свойствами, аналогичными нашей Земле. (...) Открытие планеты величиной с Землю в зоне обитания другой звезды является в этом поиске большим и важным шагом".

Вместе с четырьмя другими планетами "Kepler-186f" вращается вокруг далёкого красного карлика - звезды в созвездии Лебедя, удалённого от нас приблизительно на полтысячи световых лет. Красные карлики - это около 70 % звезд Млечного Пути. Посему есть шанс обнаружить жизнь впервые вне Солнечной системы на планете такого красного карлика.

Полдень на планетах Земля и Кepler186f

Для обращения вокруг своего солнца экзопланете "Kepler-186f" требуется около 130 дней. При этом она получит от своего светила около трети энергии, которую Солнце дает Земле. Эта экзопланета вращается на несколько более близком расстоянии к внешнему краю "зелёной зоны", чем Земля. На поверхности планеты яркость "полуденного светила" можно сравнить со светом Солнца где-то за час до его захода.

"Однако обращение этой планеты вокруг звезды в пределах её обитаемой зоны, еще не значит, что она сама тоже подходит для жизни", - разъясняет соавтор публикации, Томас Барклей. "Температура на самой планете во многом зависит от типа её атмосферы”.  Но об этом у исследователей до сей поры информация отсутствует. По мнению Барклея, эту экзопланету нужно пока считать двоюродной сестрой, а не двойником Земли.

Сравнение Солнечной системы и "Кеплер-186" Фото: NASA/Ames/SETI Institute/JPL-Caltech

Четыре планеты этой системы (Kepler-186b, c, d, e) обращаются вокруг звезды каждые 4, 7, 13, 22 дня, и именно поэтому там для возникновения земной жизни слишком жарко. Все они превышают размерами Землю где-то в 1,5 раза.

Следующим шагом ученых, ищущих далекую внеземную жизнь, должен стать поиск “двойников Земли", планет, вращающихся в «зеленой зоне» вокруг звезды, напоминающей Солнце, чтобы можно было определить её химический состав.

Источник: jpl.nasa.gov

Gum 41 - газовое облако водорода в созвездии Кентавра

Европейской Южной Обсерваторией вчера опубликован снимок малоизвестной туманности Gum 41, находящейся в созвездии Кентавра. Внутри этого облака водорода находятся многочисленные молодые массивные звезды. Их излучение и дает характерное красноватое свечение газа.

Созвездие Кентавра, которое видно в южном небе, изобилует яркими туманностями. Из их газообразного водорода возникли некоторые молодые массивные звезды, интенсивное излучение которых создает вокруг них красноватое сияние остаточного газа. Это типичный цвет для областей звездообразования.

Красный доминирует и на новом изображении туманности Gum 41, до которой от нас приблизительно 7300 световых лет. Её открытие принадлежит астроному из Австралии Колину Гаму (Colin Gum). В честь него туманность и получила своё названа. Гам заметил этот объект на снимках Обсерватории Маунт-Стромло, расположенной вблизи австралийского города Канберры.

Gum 41 - это часть туманности Лямбда Центавра. В английском языковом ареале её ещё называют туманностью Бегущий Цыпленок (Running Chicken Nebula).

Туманность Gum 41, находящаяся в созвездии Кентавра Фото: ESO

Газовые облака кажутся на фото очень густыми и яркими. Однако астронавт, пролетающий сквозь эту туманность, вряд ли что-нибудь заметил бы, так как вблизи для человеческого глаза её сияние оказалось бы слишком слабым. Поэтому Gum 41 удалось обнаружить с помощью чувствительных фотографических методов лишь в середине 20-ого века. От астрономов, искавших её с помощью телескопа, то есть своими глазами, туманность долго скрывалась.

Недавний снимок этого неуловимого объекта, выпущенный ESO, - вероятно, один из самых подробных. Фотография была сделана с помощью данных Wide Field Imager 2,2-метрового телескопа MPG/ESO обсерватории Ла Силла. Для этого были объединены фото, полученные с помощью красного, голубого и зеленого фильтров. Дополнительно были использованы данные фильтра, настроенного на красноватое свечение газообразного водорода, пишет astronews.com.

Возможно, астрономы впервые обнаружили экзолуну

MOA-2011-BLG-262
Фото: NASA/JPL-Caltech

Нотр-Дам (США) - Так как наша собственная Солнечная система просто изобилует лунами - только газовый гигант Юпитер имеет 67 известных естественных спутников - то можно с большой уверенностью предположить, что они должны быть и в других планетных системах. До сих пор, однако, не было каких-либо доказательств существования такого внесолнечного (extrasolaren) спутника, кратко именуемого "экзолуна".

Международная группа астрономов недавно заявила, что обнаружила первую луну вне Солнечной системы. Разумеется, существует также альтернативное объяснение наблюдений.

Исследовательская группа, возглавляемая Давидом Беннеттом (David Bennett), университет Нотр-Дам, сообщает в "Astrophysical Journal" о своем открытии, которое удалось осуществить при поддержке американского управления космическими полетами НАСА с помощью эффекта микролинзы звезд.

Эффект микролинзы - это редкое явление, когда дальние звезды закрываются звездой, проходящей на переднем плане и действующей как гравитационная линза. Она отклоняет примерно на месяц свет звезды, находящейся за нею, усиливая и увеличивая его. Если у ближней к нам звезды есть планета, тогда она действует как вторая микролинза и заметно усиливает свет далёкой звезды - или ослабляет его. По результам анализов этого эффекта астрономы могут точно определить величину звезды на переднем плане в сравнении с её планетой.

Художественное изображение системы "MOA-2011-BLG-262", где, возможно найдена экзолуна, вращающаяся вокруг газового гиганта Фото: NASA/JPL-Caltech

В некоторых еще более редких случаях такая "микролинза" появляется не у звезды, а у свободно движущейся (так сказать, бессолнечной) планеты и у ее спутника. Тогда ученые могут установить, в лучшем случае, массу этой "планеты-одиночки" в сравнении с её луной.

Разумеется, в этом частном случае природа объекта переднего плана (линзы) однозначно ясна. Соотношение между большим и меньшим объектом - 2 000:1. Система "MOA-2011-BLG-262" могла быть либо тусклой звездой с планетой, имеющей 18-кратную массу Земли, либо гигантской планетой размером с Юпитер, вокруг которой вращается луна с меньшей массой. примерно как у нашей планеты. Однако пока нет возможности определить, какой из этих сценариев соответствует действительности.

Вероятно, в системе "MOA-2011-BLG-262" не экзолуна, а планета, имеющая 18-кратную массу земного шара, которая вращается вокруг тусклой звезды
Фото: NASA/JPL-Caltech

"Речь идет, возможно, о планете и её луне, - поясняет также Уэс Трауб (Wes Traub), возглавляющий "Exoplanet Exploration Program" в Jet Propulsion Laboratory (НАСА), не участвовавший в открытии. - Если оно подтвердится, то это, действительно, было бы замечательно, так как это было бы тогда абсолютно новым видом планетарной системы".

Ответить на вопрос, чем точно является "MOA-2011-BLG-262", было бы возможно, лишь определив расстояние между обоими объектами. Тем не менее, такого метода пока еще нет. В будущем астрономы надеются на подобные наблюдения с помощью "Spitzer", "Keppler" и последующих космических телескопов. Они ищут экзопланеты и луны, замечая малейшие колебания дисков дальних звезд, которые вызывают транзиты проходящих планет, и могут определять по паралаксу (изменению видимого положения) расстояния между обоими объектами.

Если обнаружена экзолуна, то она вращается вокруг одиночной планеты, свободно движущейся в Пространстве, которая была, вероятно, выброшена из еще молодой, зарождающейся планетной системы, но при этом сохранила или позже притянула новый спутник. В заключение Беннет отметил: "К сожалению, у нас не будет второй возможности еще раз исследовать эту систему, но мы уверены, что уже скоро будут найдены другие похожие кандидаты".

Источник:  grewi

Развенчиваем пять распространенных астрономических мифов

Люди настойчиво придерживаются некоторых ошибочных взглядов на астрономические явления. Представляем пятёрку самых распространенных заблуждений и предлагаем избавиться от этих ошибочный представлений.

1. Световой год - это длительное время

В действительности, световым годом называется расстояние, которое луч света пройдёт в течение одного года, то есть мера длины. Так как свет движется со скоростью приблизительно 300000 км в секунду, то световой год - это 9,5 млрд. км. Световой год - единица измерения расстояний между Землёй и звездами. Так Проксима Центавра, ближайшая к нам, не считая Солнца, звезда, удалена от Земли чуть больше, чем на четыре световых года. До Солнца только 150 млн. км, то есть 8 световых минут.

2. К Солнцу наша Земля летом ближе всего

В действительности, времена года вызывает не эллиптическая орбита Земли, а наклон земной оси относительно плоскости её орбиты. Так как положение земной оси в пространстве постоянно, а Земля обращается один раз за год вокруг Солнца, то его высота на небе, в зависимости от определенного места на поверхности нашей планеты, меняется. В северном полушарии бывает лето, когда земной шар наклонен к солнцу и зима, когда он наклонен от светила.

3. Черная дыра поглощает все

Черные дыры - это не прожорливые монстры, которые все заглатывают, а компактные небесные тела, в которых материя сжата до небольшого объема. Только то, что слишком приближается к этим объектам, подвергается опасности разорваться на части. Материя, которая подходит к определённому минимальному расстоянию до черной дыры (горизонт событий), исчезает навсегда. Из черной дыры даже свет не способен вырваться. Но если бы в центре Солнечной системы была на месте Солнца черная дыра точно такой же массы, все планеты абсолютно спокойно двигались бы по тем же орбитам, что и сейчас.

4. Полярная звезда является самой яркой звездой

Полярная звезда является звездой средней яркости, но она находится возле небесного северного полюса, вокруг которого, как нам представляется, вращаются в течение ночи все звезды. Только среди них Полярная звезда кажется одной из самых ярких, и поэтому её легко найти.

5. Неосвещённая часть Луны пребывает в тени Земли

На Луне тоже есть день и ночь. Мы наблюдаем фазы Луны, так как смотрим на её границу дня и ночи во время ежемесячного обращения вокруг Земли под разными углами. Солнце, Луна, Земля встают в новолуние на одну линию. Однако в полнолуние их позиции меняются местами: Луна находится в противостоянии к Солнцу.

В тех редких случаях, когда все три объекта (Солнце, Земля, Луна) в полнолуние оказываются на одной линии, Луна проходит через тень Земли. В этот момент наблюдается лунное затмение.

НАСА ограничивает контакты с Россией

Пока эксплуатации МКС ничто не угрожает
Фото: НАСА

НАСА приостановило по приказу правительства США контакты с представителями российского правительства и официальными учреждениями. Это связано с событиями на Украине. Исключение представляют, однако, все контакты, используемые для поддержания работы Международной космической станции.

Кризис в отношениях западных стран с Россией влияет и на исследование космического пространства. Вчера стало известно содержание служебной записки из штаб-квартиры НАСА, в которой сотрудников информируют, что по приказу правительства США "из-за продолжающихся нарушений Россией суверенитета Украины" необходимо прекращение всех контактов с представителями российского правительства.

В чём заключаются ограничения

Это касается, например, посещений России представителями НАСА, а объектов НАСА - российскими официальными лицами, электронной переписки и двусторонних конференций - при этом не имеет значения, лично, по телефону или по видеосвязи. В международных конференциях, которые проводятся за пределами России, сотрудникам НАСА разрешается участвовать и дальше, даже если они могут столкнуться при этом с российскими представителями.

Исключение - контакты НАСА по поводу МКС

Исключены из этих ограничений все контакты, связанные с Международной космической станцией. Здесь требуется тесное сотрудничество между участвующими сторонами, особенно между США и Россией. Сегменты МКС используют на борту части американской инфраструктуры или американские спутники связи. Однако зависимость США от России в настоящее время больше, так как после вывода из эксплуатации шаттлов астронавтов перевозят на МКС космические корабли "Союз". В Россию НАСА переводит на каждого отправляемого на станцию американца более 70 млн. долларов США.

Несколько лет назад НАСА решило не разрабатывать свою собственную замену шаттла США, а предоставить возможность американской промышленности выдвинуть соответствующие предложения. Космическое агентство поддерживает эти усилия в рамках специальных программ. Тем не менее, первый пилотируемый полет на МКС, который снова может стартовать с территории США, не ожидается ранее 2017 года - так что минимум три года НАСА будет зависеть от российских транспортных услуг.

Ухудшение отношений между США и Россией выгодно НАСА

Для НАСА ухудшение отношений между США и Россией - также желанный повод просить большего финансирования. В заключении космического агентства по поводу остановки контактов с Россией указывается: "Восстановление возможности отправлять астронавтов в космос с территории США было одним из главных приоритетов правительства Обамы в последние пять лет. Если бы средства на эти проекты были полностью одобрены Конгрессом, мы могли бы уже с будущего года снова проводить соответствующие старты".

С сокращенным же бюджетом можно теперь надеяться, что США смогут вновь запускать астронавтов лишь в 2017 году. Заявление обращается в конце непосредственно к обеим палатам американского парламента: "Выбор ясен: либо полное финансирование, чтобы возвратить эти старты в Америку, либо дальше переводить миллионы долларов русским. Это так просто. Правительство Обамы решило делать инвестиции в Америку - и мы надеемся, что то же самое будет делать Конгресс", цитирует обращение astronews.com.

Хищная галактика с бурным прошлым, поглотившая соседок

Европейская Южная Обсерватория выпустила новое изображение двух галактик, у которых, несмотря на их относительную близость, могло быть совершенно разное прошлое: у спиральной галактики NGC 1317, видимо, была относительно тихая жизнь, а ее более крупная соседка, NGC 1316, могла быть участницей многочисленных столкновений.

У некоторых галактик, хотя они и находятся в относительной близости друг от друга, очень разная история. Примером могут служить две системы: NGC 1316 и соседняя - NGC 1317, запечатлённые на сегодняшнем снимке Европейской южной обсерватории. Меньшая спиральная галактика вела всегда довольно спокойную жизнь, а соседняя, большая, должно быть, участвовала в многочисленных столкновениях.

На бурное прошлое NGC 1316, например, указывают необычные темные пылевые шлейфы, которые отчетливо выделяются в центральной части огромного скопления звезд, или же группа удивительно малых шаровых звездных кластеров.  Это позволяет предположить, что NGC 1316 примерно три млрд. лет назад уже поглотила спиральную галактику, изобилующую пылью.

Еще одним свидетельством её взаимодействия с другими галактиками являются относительно слабые приливные рукава, исходящие из системы в пространство. Они включают в себя звезды, сорванные со своих первоначальных орбит, когда другая галактика слишком приблизилась к их родной. Это типичное явление во взаимодействующих галактиках.

Галактика NGC 1316, а также ее меньшая соседка NGC 1317 Изображение: ESO

Поэтому астрономы предполагают, что NGC 1316 в прошлом взаимодействовала с другими галактиками и поглотила при этом некоторых из них. От Земли Галактика удалена приблизительно на 60 млн. световых лет и является самым ярким источником радиоизлучения, идущим из созвездия Химическая печь (лат. - Fornax). Поэтому NGC 1316 обозначается также как Fornax A.

Интенсивное радиоизлучение исходит из центра NGC 1316. Оно возникает благодаря материалу, который устремляется к сверхмассивной черной дыре. При этом дополнительной "пищей" для центральной черной дыры могли послужить в прошлом взаимодействия и с другими галактиками.

На снимке видны многочисленные далекие галактики, представляющие собой слегка размытые точки. Особенно внушительное скопление  находится, например, левее NGC 1316. Изображение было составлено из нескольких архивных снимков. Данные взяты с Wide Field Imager 2,2-метрового телескопа, установленного Европейской южной обсерваторией в Ла-Силла, пишет  astronews.com.