Обнаружена древняя солнечная система в миниатюре

Астрономы обнаружили старейшую из известных систему звезды, имеющей землеподобные планеты. Пять из них вращаются вокруг Kepler-444, находящегося от нашего светила в 117 световых годах. Эта планетарная система не только очень маленькая, но и очень старая. В момент ее возникновения (с тех пор минуло 11,2 млрд. лет) Вселенная была в пять раз младше, чем сейчас.

Хотя уже найдено более 1000 экзопланет вокруг других звезд, открытие целых систем с несколькими планетами пока происходит не так часто. Одной из них является KOI-351 - система с семью планетами в очень тесном пространстве (нас от нее отделяют 2500 световых лет). Другая находится всего лишь в 22 световых годах. Это Gliese 667C - звезда с низкой светимостью. Вокруг нее обращаются экзопланеты земного типа - их, как минимум, шесть, и не менее трех из них могут оказаться в обитаемой зоне.

Древняя планетарная система

Биллу Чаплину (Bill Chaplin) и его коллегам по Университету Бирмингема удалось обнаружить еще одну систему, в которой есть экзопланеты земного типа. Пять маленьких планет вращаются вокруг Kepler-444 - звезды примерно на четверть меньшей нашего Солнца и значительно более прохладой.

Древняя звезда Kepler 444 и пять планет земного типа
Фото: © Tiago Campante/Peter Devine

Мини-система с пятью маленькими скалистыми планетами

Когда астрономы для определения размера, массы и возраста анализировали крохотные световые колебания этой звезды, они заметили, что на различных расстояниях регулярно происходит затемнение звездного света. Дальнейшие исследования показали, что это вызвано пятью планетами, проходящими перед звездой.

Kepler 444 и его 5 планет в 2,5 раза старше Солнечной системы

Пять найденных экзопланет меньше Земли: их размеры можно расположить между Меркурием и Венерой. Поэтому вполне вероятно, что это скалистые планеты. И вся система является своего рода мини-версией нашей Солнечной системы: даже крайняя планета обращается вокруг Kepler-444 меньше, чем за десять дней, и на расстоянии, равном одной десятой удаления Земли от Солнца

Настоящий Мафусаил

Но главная особенность этой планетарной системы - ее возраст 11,2 млрд. лет: Kepler-444 - древнейшая известная система со скалистыми планетами величиной с Землю и младше ее в два с половиной раза. "В то время, когда возникла Земля, планеты в этой системе были такого возраста, как наша сегодняшняя", - говорит Чаплин.

Открытие этого "Мафусаила" подтвердило, что и в относительно ранней Вселенной было возможно образование планетных систем. Это помогает нам определить, когда приблизительно началась эпоха формирования планет, и может иметь значение для доказательства возможности существования жизни во Вселенной: чем старше потенциально обитаемая планета, тем больше вероятность того, что на ней могли тоже возникнуть сложные формы жизни.

Источник: birmingham.ac.uk

Голубые вспышки из соседней галактики

Гамма-обсерватория HESS обнаружила в Большом Магеллановом облаке три различных типа высокоэнергетических гамма-источников: сильнейшую пульсарную туманность, самый мощный остаток сверхновой и так называемый суперпузырь (superbubble) величиной 270 световых лет, надутый несколькими сверхновыми и звездами. Это впервые позволило наблюдать в другой галактике несколько самых высокоэнергетических источников гамма-излучения. Найденный superbubble является первым в новом классе высокоэнергетических источников гамма-излучения.

Гамма-источники Большого Магелланова Облака

Большое Магелланово Облако (сокращенно БМО) - карликовая спутниковая галактика Млечного Пути, свет от которой идет к нам около 170000 лет. В ней много массивных звездных скоплений и постоянно появляются новые массивные звезды, которые взрываются в конце жизни, как сверхновые, в соответствии со звездной массой этих объектов, в пять раз чаще, чем в Млечном Пути. Самый “юный” остаток сверхновой в нашей местной группе галактик, SN 1987A, также находится в БМО. В процессе наблюдения за этим космическим объектом астрофизики, работающие с HESS, ведут поиск высокоэнергетического гамма-излучения с целью понять структуру ускорения частиц при взрывах звезд.

Источники гамма-излучения в туманности Тарантул

В течение 210 часов телескопы HESS были направлены на крупнейшую область звездообразования БМО, туманность Тарантул. При этом впервые удалось зафиксировать несколько мощных источников высокоэнергетического гамма-излучения в галактике за пределами Млечного Пути.

Первый представитель нового класса высокоэнергетических гамма-источников

Так называемый суперпузырь 30 Dor С является самой большой известной оболочкой, испускающей рентгеновское излучение, что, вероятно, вызвано многочисленными взрывами сверхновых и сильными звездными ветрами. Среди астрофизиков не было единого мнения, способны ли такие суперпузыри быть источниками галактических космических лучей - в дополнение или в качестве альтернативы отдельным остаткам сверхновых. Результаты HESS показывают, что этот superbubble является источником частиц высокой энергии, которыми он наполнен. 30 Dor С - первый представитель нового класса высокоэнергетических источников гамма-излучения.

Оптическое изображение Млечного Пути (рисунок) и составное изображение Большого Магелланова Облака с наложенными картами звездного неба телескопов HESS Фото: HESS

Нейтронные звезды-пульсары и их туманности

Пульсары - это сильно намагниченные, быстро вращающиеся нейтронные звезды, которые испускают ветер ультрарелятивистских частиц и образуют туманности. Самый известный - пример Крабовидная туманность, один из ярчайших источников высокоэнергетического гамма-излучения. Телескопами HESS обнаружен в БМО Пульсар PSR J0537-6910 со своей туманностью N 157b - по многим параметрам близнец очень мощного пульсара Крабовидной туманности в нашей собственной Галактике. Тем не менее, его пульсарная туманность N 157B сияет в гамма-лучах на порядок ярче, чем Крабовидная туманность. Это связано с более слабым магнитным полем в N 157b и интенсивным светом звезд из близлежащих областей звездообразования.

Яркий остаток сверхновой

Остаток сверхновой N 132D, ярко светящийся в радио- и инфракрасном диапазонах, возможно, один из старейших и мощнейших остатков сверхновых. Несмотря на свои 2500-6000 лет, он до сих пор сияет сильнее, чем самые мощные остатки сверхновых в Млечном Пути, хотя модели предсказывают, что в этом возрасте фронт взрыва сверхновой уже не должен эффективно ускорять частицы. Полученные результаты подтверждают предположение других наблюдений с телескопов HESS, что остатки сверхновых могут быть гораздо ярче, чем считалось ранее.

Новый метод интерпретации черенковских изображений

Частично перекрывающиеся и обнаруживающиеся на пределе возможностей приборов, эти новые источники были проблемой для ученых. Результаты были достигнуты только с помощью недавно разработанных методов интерпретации записанных телескопами черенковских изображений, которые смогли, в частности, повысить точность при определении направления, с которого идут гамма-лучи.

"Как пульсарная туманность, так и остаток сверхновой, открытые HESS в БМО, обладают большей энергией, чем их самые мощные родственники в Млечном Пути. Очевидно, высокие темпы звездообразования в Большом Магеллановом Облаке способствуют возникновению крайне экстремальных объектов”, - обобщает Чиа Чун Лу (Chia Chun Lu), проанализировавшая эти данные в своей диссертации. "Удивительно, что, несмотря на соответствующие теоретические предсказания, не найден молодой остаток сверхновой SN 1987A. Но мы будем продолжать искать его", - добавляет ее научный руководитель Вернер Хофманн (Werner Hofmann), директор MPI ядерной физики в Гейдельберге и давний пресс-секретарь по сотрудничеству с HESS.

Источники: sciencemag.org, pro-physik.de

Устойчивая кротовая нора внутри Млечного Пути?

Триест (Италия) - В нашей собственной родной галактике, Млечном Пути, может оказаться огромная кротовая нора (ее еще называют червоточиной или кротовиной), представляющая собой туннель сквозь пространство-время, - гласит вывод международной группы астрофизиков. Если их теоретический сценарий подтвердится, то эта кротовая нора - коридор времени - может быть даже устойчивой и поэтому чрезвычайно полезной для межзвездных путешествий.

Группа ученых из Индии, Италии и Северной Америки, возглавляемая Фаруком Рахаманом (Farook Rahaman) из университета Джадавпура, сообщает в журнале "Annals of Physics", что они пришли к такому выводу на основе комбинации карт принятого распределения темной материи в Млечном Пути с самыми последними теоретическими моделями Большого взрыва.

"Если мы для объяснения Вселенной комбинируем карту (распределения) темной материи в Млечном Пути с самой последней моделью Большого взрыва и предполагаем существование пространственно-временных туннелей (кротовых нор), то получается, что в нашей Галактике действительно мог бы быть такой туннель", - поясняет астрофизик и эксперт по темной материи, Паоло Салуччи (Paolo Salucci) из Международной школы передовых исследований (SISSA). "Эта червоточина в Пространстве могла бы даже быть таких же размеров, как сам Млечный Путь. На основании наших расчетов даже возможно, что этот туннель стабилен и мы могли бы - совсем как в новом кинофильме 'Интерстеллар' - путешествовать сквозь эту кротовину".

Модель двух выходов кротовой норы (иллюстрация)
Фото: Давид и Паоло Салуччи

Разумеется, авторы исследования не утверждают, что Млечный Путь - это червоточина. "Но на основании теоретических моделей это было бы, по меньшей мере, возможно".

Независимо от научно-фантастической теории червоточин это исследование интересно тем, что предполагает более сложные соображения по поводу темной материи: "Ученые уже давно пытались объяснить темную материю с помощью гипотезы о существовании некой частицы, так называемого нейтралино, - разъясняет Салуччи. - Однако эта частица не идентифицирована до сих пор ни на ускорителе частиц LHC в ЦЕРНе, ни самой Вселенной.

Существуют и альтернативные теории, не предполагающие наличие такой частицы - и, возможно, ученым пора принимать эти гипотезы всерьез. (...) Темная материя может оказаться и другим измерением, и даже галактической транспортной системой". В любом случае ученые должны постоянно стремиться узнать, что же представляет собой темная материя.

На вопрос, сумеют ли эту теорию кротовых нор, вообще, когда-нибудь проверить, исследователи ответили, что это возможно при сравнении нашей Галактики с соседской, например, с Магеллановым облаком. Но до осуществления такого теста нам еще очень далеко.

Источник: sciencedirect.com

Новый взгляд Хаббла на "Столпы творения"

"Столпы творения" в туманности Орла - одно из самых известных изображений космического телескопа Хаббл (снимок 1995 года), многократно показанное по телевидению, опубликованное в журналах и даже напечатанное на футболках. Сейчас Хаббл предлагает по-новому взглянуть на знаменитую звездную колыбель - на этот раз в инфракрасном диапазоне.

На заседании Американского астрономического общества, прошедшем в Сиэтле, астрономы представили новое изображение туманности Орла и его "Столпов творения", в основе которых снимки телескопа Хаббл, оснащенного в 2009 году Широкоугольной камерой 3.

Туманность Орла, известная также как Messier 16, - область звездообразования, внутри плотных газопылевых структур которой рождаются новые звезды.

Астрономы создали также снимок, показывающий тот же регион в ближней инфракрасной области. В этом диапазоне длин волн можно смотреть сквозь толщи пыли и заглянуть внутрь "Столпов творения". На инфракрасном изображении от знаменитой картины остались лишь намеки. Вместо столбов мы четко видим возникающие внутри структур звезды. Вполне возможно, что когда-то и Солнце появилось в такой среде.

Взгляд на "Столпы творения" в инфракрасном диапазоне Изображение: NASA, ESA/Hubble

Однако эффектные "Столпы Творения" (фото выше) - это одновременно и "Столпы Разрушения", что хорошо видно на новых снимках. Под интенсивным излучением молодых звезд и воздействием сильных ветров, исходящих от массивных звезд в этом регионе, структуры подвергаются эрозии. Инфракрасное изображение показывает также, почему вообще эти столбы существуют: в их вершинах очень высокая плотность материи. Газ, из которого состоят структуры, возле них сохраняется, а между колоннами его давно выдуло ветрами звезд близлежащего звездного скопления.

Голубоватое свечение, которое можно видеть по краям "Столпов творения" в видимом диапазоне света, - это материя, нагревающаяся яркими юными звездами и просто испаряющаяся. Астрономы надеются использовать новые фотографии и получить дополнительную информацию, как изменяется структура колонн.

Новый взгляд на "Столпы творения" в области видимого света Изображение: NASA, ESA/Hubble

С течением времени пока еще видимые "Столпы творения" будут уничтожены под воздействием излучения массивных звезд. Сейчас именно они позволяют Хабблу делать снимки облаков кислорода, водорода и серы, сияющих  благодаря ультрафиолетовому свету.

От туманности Орла, находящейся в хвосте созвездия Змея, свет идет к нам около 6500 лет.

Источник:  astronews.com

Восемь суперземель могут быть пригодны для жизни

Поиск жизни в Пространстве проводится на планетах, как можно более похожих на нашу. Такие суперземли с мягкими температурными условиями, жидкой водой и защищающей их атмосферой считаются особенно перспективными для развития жизни. В наступившем году астрономы обнаружили в анализе данных, полученных с космического телескопа Кеплер, целых восемь потенциально пригодных для жизни планет. Две из них могут быть более похожими на Землю, чем любые ранее открытые экзопланеты.

За жизнь на нашей планете мы должны быть благодарны целой серии счастливых случайностей:

• Земля вращается вокруг своего светила в так называемой обитаемой зоне - области вокруг звезды, где солнечный свет обеспечивает подходящие температурные условия и существование жидкой воды.
• Наша звезда относительно стабильна.
• У Земли не слишком эксцентричная орбита, есть защищающая ее атмосфера и магнитное поле.

По схожим параметрам астрономы ищут экзопланеты земного типа. Тем не менее, орбиты лишь очень немногих из уже известных проходят в обитаемой зоне их звезд, к тому же, некоторые почти в два раза больше нашей планеты. Суперземля Kepler 186F была обнаружена в апреле 2014 года: она почти такой же величины, как Земля, и вращается в 500 световых годах от нее на внешнем краю обитаемой зоны звезды - красного карлика.

Гильермо Торрес (Guillermo Torres) из CFA (Гарвард-Смитсоновский астрофизический центр) и его коллеги заново пересмотрели для своего исследования данные космического телескопа Кеплер. При этом они подвергли ряд потенциальных планет-кандидатов специальному статистическому анализу. В зависимости от размера и расстояния от звезды, он определяет, может ли удаленный объект быть обитаемой экзопланетой. Наиболее перспективные суперземли астрономы изучали затем подробнее, проводя наблюдения с помощью телескопов с адаптивной оптикой и спектрометрического анализа света звезд, вокруг которых эти планеты вращаются.

Сурерземля, вращающаяся вокруг звезды за светящимся газом Фото: Дэвид А. Агилар, CFA

Осталось восемь экзопланет, которые, скорее всего, лишь ненамного больше Земли и вращаются в обитаемой зоне своей звезды. Это удваивает число известных потенциальных "близнецов" нашей планеты, сообщают исследователи. На их поверхности может оказаться жидкая вода - одно из самых важных условий жизни. Многие из этих планет могут быть скалистыми, как Земля. Две наиболее на нее похожих находятся от нашей планеты - Kepler-438b в 470, а Kepler-442b в 1100 световых годах. Обе вращаются вокруг красных карликов - звезд, которые меньше и холоднее Солнца.

Находящийся ближе к нам Kepler-438b только на двенадцать процентов больше Земли и получает примерно на 40 процентов больше света, чем наша родная планета. Вероятность нахождения его в обитаемой зоне своей звезды составляет не менее 70 процентов. Для сравнения, Венера, вращающаяся за внутренней границей этой зоны получает в два раза больше солнечного света, чем мы. Вторая - Kepler-442b - примерно на треть больше Земли, но астрономы предполагают, что это тоже скалистая экзопланета с 97 процентами вероятности того, что она находится в обитаемой зоне своей звезды. Этот потенциальный "близнец" нашей планеты получает на 60 процентов больше света, чем Земля.

Восемь потенциально пригодных для жизни суперземель

Есть ли на этой или других планетах из этого списка жизнь, астрономы, основываясь на полученных данных, сказать с уверенностью не могут. Чтобы подтвердить или опровергнуть это, нужны дальнейшие наблюдения. Из-за небольшого размера и значительной удаленности требуется более детальное изучение вышеназванных экзопланет.

Источник: cfa.harvard.edu

Рекордная вспышка из "нашей" черной дыры

Центр галактики Млечный Путь в последнее время характеризуется рентгеновской активностью, в сотни раз превышающей обычную.

Сверкающий маяк в сердце Млечного Пути: черная дыра в центре галактики, Стрелец А*, в последнее время демонстрирует никогда ранее не наблюдавшиеся рентгеновские всплески. Космический телескоп Chandra был направлен на совершенно другое зрелище, но вместо этого показал нам рекордную вспышку. У астрономов есть несколько объяснений возможной причины этого явления, но точной назвать пока никто не может.

Центр Млечного Пути, как правило, скрыт от нашего взора: плотные газопылевые облака препятствуют наблюдениям в видимой области спектра. Тем не менее, рентгеновские лучи проникают через этот барьер и проливают свет на сердце нашей родной Галактики: за завесой скрывается, скорее всего, черная дыра Стрелец A* (Sgr A *). Ее масса в четыре с половиной миллиона раз больше, чем у Солнца.

"Мегавспышка" вместо фейерверка

Ещё 14 сентября 2013 астрономами команды Дэрила Хаггарда (Daryl Haggard) из Амхерст-колледжа в Массачусетсе была замечена с помощью космического телескопа Чандра рентгеновская вспышка Sgr A*, которая была в 400 раз ярче, чем всплески из этой черной дыры, находившейся в нормальном состоянии. Эта "Мегавспышка" был почти в три раза ярче, чем самая яркая (2012 г.) из ранее зафиксированных. Однако сияющий маяк не закончил "работу": сначала Sgr A* успокоилась, но 20 октября 2014 произошла еще одна вспышка, в 200 раз ярче обычной.

Центр Млечного Пути до и во время рентгеновского всплеска Стрельца A* Фото: © NASA/CXC/Амхерст-колледж/Д. Хаггард/др.

Телескоп Чандра не случайно смотрел в тот момент в нужном направлении. Весной 2014 астрономы ожидали уникального зрелища вблизи Sgr A*. Облако межзвездного газа G2 мчалось "на волосок" от черной дыры, сила притяжения которой должна быть разорвать его, - но шоу не состоялось. "К сожалению, газовое облако G2 при подходе к черной дыре Sgr A* не блистало фейерверком, как мы надеялись", - пояснила Дэрил Хаггард .

Возможны две причины

Вместо этого астрономы наблюдали удивительные рекордную вспышку черной дыры. Газовое облако G2 не имеет, по-видимому, с ними ничего общего: оно подошло Sgr A* весной 2014 года менее, чем на 25 млрд километров, а источник рентгеновского всплеска в сентябре 2013 был примерно в сто раз ближе. Но если причина не G2, то что?

Хаггард и ее команда нашли два возможных ответа:

По первой теории, астероид мог подойти слишком близко к черной дыре и был разорван ее гравитацией. Обломки, прежде чем исчезнуть за горизонтом событий Sgr A*, должны в таком случае очень сильно нагреваться и испускать рентгеновские лучи.

Астероид или магнитное поле?

Рентгеновская вспышка из Стрельца A* Фото: © NASA/CXC/Амхерст-колледж/Д. Хаггард /др.

"Если астероид был разорван, он бы, прежде чем свалиться в черную дыру, несколько часов вращался бы вокруг нее, как вода вокруг вокруг открытого стока", - говорит соавтор работы Фред Баганофф (Fred Baganoff) из Массачусетского технологического института. Это соответствует также периоду, когда исследователи наблюдали самую яркую рентгеновскую вспышку.

Согласно второй теории, виновники активности вспышек - силовые линии магнитного поля внутри газа, который окружает Sgr A*. Они могут быть такими плотными, что иногда как бы переплетаются. Когда они снова распутываются и упорядочиваются, то выбрасывают мощные всплески рентгеновского излучения. Магнитные вспышки этого типа можно наблюдать на Солнце, и "мегавспышки" Sgr A* происходят по аналогичной схеме.

Какая теория верна, говорить окончательно слишком рано. Соавтор статьи, Габриеле Понти (Gabriele Ponti) из Института астрофизики Макса Планка в Гархинге, уверена, однако, что измерение рентгеновских всплесков даст важную информацию: "Такие редкие и экстремальные события дают нам уникальную возможность на основе лишь небольшого количества материала понять физику одного из самых странных объектов нашей Галактике".

Источник:  scinexx.de

Снимок корональной дыры у Южного полюса Солнца

Обсерватория солнечной динамики приветствует Новый год прекрасным изображением нашего светила.

В честь наступления Нового года на Солнце не было никаких фейерверков. В последний день 2014-го года было замечено лишь несколько вспышек класса C. Год 2015 Солнце начинает с огромной корональной дыры вблизи Южного полюса. Этот снимок, полученный уже 1 января с помощью инструмента AIA (Atmospheric Imaging Assembly), установленного на Обсерватории солнечной динамики НАСА, показывает дыру в короне как темное пятно на юге светила.

Корональные дыры являются областями с аномально пониженной плотностью плазмы и низкими температурами, где магнитное поле вытягивается в космос (на рисунке - B), а не закручивается обратно к поверхности (на рисунке - A). Частицы, движущиеся в таком магнитном поле, способны покинуть Солнце и не попасть в ловушку у поверхности. Те же, которые захвачены, могут нагреваться и светиться, давая нам прекрасные изображения AIA. В той части короны, где частицы покидают Солнце, свечение гораздо более тусклое и корональная дыра выглядит темной.

Впервые корональные дыры были показаны на снимках, полученных астронавтами на борту космической станции Скайлэб (НАСА ) в 1973-1974 гг. Хотя их точная форма все время меняется, такие явления можно наблюдать долгое время. Полярные корональные дыры могут оставаться видимыми в течение пяти и более лет. Каждый раз, когда они обращены к Земле, можно измерить частицы, поток которых на высокой скорости вытекает из дыры и влияет на космическую погоду, в частности на геомагнитную активность. Когда высокоскоростной поток сталкивается с магнитосферой Земли, заряженные частицы в ее радиационных поясах, ускоряются. Ускорение частиц в магнитосфере изучается зондами Ван Аллена миссии НАСА.

Поскольку 24 солнечный цикл подходит к концу, число вспышек с каждым днем будет уменьшаться. Следует изучать корональные дыры, являющиеся еще одним источником космической погоды, чтобы понимать ее и уметь предсказывать.

Источник: nasa.gov

Древнее звездное шаровое скопление NGC 6535

На снимке представлена опубликованная на этой неделе фотография Европейского космического агентства. Перед нами изображение изумительного по красоте шарового скопления диаметром около одного светового года. Объект NGC 6535, известный также как GCL 83, можно видеть в созвездии Змея. Свет этого кластера, указанного в числе прочих оригинальной редакцией «Нового общего каталога», долетает к нам приблизительно за 22 тысячи лет.

Шаровые скопления - это древнейшие объединения звезд, возникших одновременно в одном месте. Эволюционное состояние звездного скопления зависит только от его массы, так как именно она отвечает за то, насколько быстро развиваются звезды. Для астрономов такие кластеры представляет интерес не только как лаборатории для исследования звездных эволюционных процессов. Они помогают понять взаимодействие звезд и изучить их влияние на динамику развития.

Звезды в шаровых скоплениях (в их названиях присутствует латинское слово "globulu"», то есть "малая сфера") связаны гравитацией и вращаются вокруг галактик. Центр кластера, обладающий большой массой и притягивающий многочисленные объекты, образует из всех этих звезд шар.

Изображение древнего шарового скопления NGC 6535

Обычно шаровые скопления звезд - это спутники галактики. В них множество древних звезд, окрашенных на этом снимке желтым и обладающих очень малым количеством тяжелых элементов, а "звездные ясли" в таких кластерах пока не обнаружены.

Скопление NGC 6535 было впервые замечено в 1852 году. Открытие принадлежит английскому астроному Джону Расселу Хинду, наблюдавшему кластер в телескоп того времени и видевшему вовсе не ярчайший космический объект, а довольно маленькое расплывчатое световое пятно.

Представленное изображение получено на основе данных усовершенствованной камеры для обзоров и широкоугольной камеры 3, установленной на космическом телескопе Хаббл, что позволяет нам любоваться красотой этого шарового звездного скопления и рассмотреть его более детально.

Источник: nasa.gov