Селевые потоки и вода на Марсе были много тысяч лет назад

Регулярно повторяющиеся оттепели вызывали сели - движение грязи и гальки на Красной планете.

Сухим и пыльным представляется нам сегодня Марс, но исследование кратера Исток показало, что с его стен периодически устремлялись вниз селевые потоки, когда появлялась жидкая вода на Марсе, смешанная с частицами горной породы и пыли.

Самое поразительное в том, что это должно было происходить достаточно часто".
Эрнст Хаубер (Ernst Hauber), планетолог Немецкого центра авиации и космических полетов, участник исследования в университете Утрехта.

Международная команда исследователей, возглавляемая Тьялингом де Хаасом (Tjalling de Haas), Университет Утрехта, изучила, сколько и с какими интервалами должно было спуститься селевых потоков, чтобы в кратере возникли обнаруженные отложения. Самые последние из них с участием жидкой воды на Марсе произошли, по оценкам ученых, в последние сотни тысяч лет.

"Для нас, планетологов, это как будто вчера".
Эрнст Хаубер

Сель в кратере Исток на Марсе Фото: NASA/JPL/Университет Аризоны

Планетологи, изучавшие кратеры Марса, выбрали для своих исследований молодой - ему лишь около миллиона лет - в средних южных широтах планеты и проанализировали следы селевого потока песка и гальки на его внутренней стенке.

С момента образования кратера оползни в нем происходили с такой же частотой, как и в крайне засушливых районах на Земле.

"Для таких больших селевых потоков необходимо минимум 1,5-5 см талой воды. Это означает, что пласты снега в кратере должны были быть толщиной несколько дециметров".
Тьялинг де Хаас

Таяние снега и вызвало затем образование жидкой воды на Марсе и селевые оползни.

"Это могло происходить лишь в том случае, если ось вращения Красной планеты имела наклон к Солнцу больше 30 °, а лед в полярных регионах сместился в сторону экватора. Марс тогда был наполовину покрыт снегом, который частично таял на тех стенах кратера, которые обращены к экватору и, следовательно, к Солнцу. Ситуация, которая возможна только примерно каждые 120000 лет".
Эрнст Хаубер

Например, постоянный наклон оси вращения Земли к Солнцу составляет около 23 °, что вызывает на нашей планете смену сезонов. А наклон оси Марса колеблется в последние 10 млн. лет между 15 ° и 35 ° градусами, способствуя тем самым серьезным изменениям климата. Но сейчас там ничего не тает, и так может продолжаться несколько сотен тысяч лет, пока там снова не появится жидкая вода на Марсе.

Источник: nature.com

Через 26 лет в Млечном Пути пробудился монстр - черная дыра

С 1989 года все было спокойно вокруг V404 Cygni в созвездии Лебедя. Но теперь астрономы вновь наблюдают там сильную активность. Черная дыра в Млечном Пути опять "приступила к завтраку".

Астрономы не замечали возле черной дыры V404 Cygni в созвездии Лебедя ничего особенного с 1989 года. Тогда был зарегистрирован очень яркий гамма-всплеск и сильное рентгеновское излучение, за которыми последовала долгая тишина. Но теперь, по сообщению Европейского космического агентства (ЕКА), система, видимо, возвращается к жизни. Об этом свидетельствуют и данные Burst Alert Telescope, установленного на спутнике НАСА Swift.

Участок неба, где находится черная дыра двойной системы V404 Лебедя Фото: ЕКА

Удаленная от нас примерно на 8000 световых лет V404 Cygni - это двухкомпонентная система, в которой вокруг друг друга вращаются черная дыра и звезда. 15 июня телескоп сделал запись, что внезапно активность в дуэте компаньонов снова возросла.

После этого в направлении созвездия Лебедя было нацелено несколько других телескопов. Они зарегистрировали сильные гамма-выбросы и рентгеновские вспышки, которых из этой системы не было в течение 26 лет.

Черная дыра V404 Лебедя Рисунок художника: © ESA/ATG Medialab

В системах, состоящих из двух компонентов, таких как V404 Cygni, материя вытекает из звезды и накапливается в диске вокруг черной дыры. Там она усиленно нагревается и начинает светиться в различных волновых диапазонах – наряду с видимым светом также в ультрафиолетовом и рентгеновском излучении.

Этот график показывает изменение рентгеновской светимости черной дыры в двойной системе V404 Лебедя, зафиксированный прибором IBIS/ISGRI "Единой гамма-обсерватории" ЕКА

Эта система была определена астрономами как двойная лишь через несколько лет после вспышек в 1989 году, когда ослабело яркое излучение, которое затмевало звезду, участвующую в дуэте с черной дырой в галактике Млечный Путь. Масса этого проснувшегося монстра, пожирающего свой спутник, приблизительно в двенадцать раз превышает солнечную.

""Система ведет себя в настоящее время абсолютно необычно. Очень яркие вспышки повторяются с интервалом менее часа. Это редко можно увидеть в других двойных системах. Во время этих событий V404 Cygni станет самым ярким небесным объектом в рентгеновском диапазоне - В 50 раз ярче Крабовидной туманности, которая обычно занимает это ведущее место".
Эрик Куулкерс (Erik Kuulkers), исследователь ЕКА.

Источник: esa.int

Мерцающий свет активных ядер галактик

Активные ядра галактик сияют не постоянно, но их светимость меняется крайне медленно.

Супермассивные черные дыры с огромной силой выкачивают газ из окружающей среды. Если такой газ вращается вокруг черной дыры, то от трения нагревается, начинает светиться и возникает один из самых ярких объектов во Вселенной: так называемое активное галактическое ядро (active galactic nucleus - AGN). Они часто сияют ярче, чем сотни миллиардов звезд их галактики.

Почему свет активных ядер галактик мерцает

В центре нашего Млечного Пути тоже есть такая черная дыра. По данным ряда исследований, несколько миллионов лет назад она могла светиться как AGN. Исследователи из Швейцарского федерального технологического института Цюриха (ETH Zurich), возглавляемые Кевином Шавински (Kevin Schawinski), показали в новом исследовании, что эти ядра не светятся постоянно, а мерцают, как лампы. Астрономы, основываясь на наблюдениях, впервые сообщили что AGN "включаются и выключается" каждые несколько сотен тысяч лет.

"Hanny's Voorwerp" (внизу) - астрономический объект, выключившийся около 200000 лет назад. Вверху спиральная галактика IC 2497 Фото: NASA/ESA/W. Kee/Galaxy

AGN излучают свет по всему электромагнитному спектру: от рентгеновских лучей до радиоволн. Телескопы ловят рентгеновское излучение и регистрируют видимый свет, но лишь с некоторой задержкой, так как он исходит не из активного ядра галактики, а из присутствующего там межзвездного газа, атомы которого начинают сиять под действием излучения AGN. Задержка происходит из-за времени, необходимого свету, чтобы добраться до края галактики и зажечь "газовую лампу". До этого сами ядра как бы "выключены" - по крайней мере, видимый свет - и испускают рентгеновские лучи.

Исследователи обнаружили, что примерно 5% наблюдаемых активных галактических ядер были в выключенном состоянии и их видели только рентгеновские телескопы. Эти 5% составляют одну двадцатую от всего срока фазы мерцания AGN и равны, по данным предыдущих теоретических работ, 10000 лет - времени, которое требуется свету, чтобы пересечь типичную галактику. Из этого следует, что полная фаза AGN длится в среднем в 20 раз дольше, то есть 200 тысяч лет.

"Этот результат важен для того, чтобы лучше понять, как активное галактическое ядро влияет на окружающую его галактику"
Кевин Шавински

Астрофизики и до этого знали, что активные галактические ядра могут накапливать газ даже свыше нескольких миллиардов лет, но было неизвестно, могли ли они за это время собрать достаточно газа для свечения. Теперь выяснилось, что жизнь галактик состоит из многих сотен и даже тысяч циклов смены темноты и света.

"Мы знаем, что свечение активного ядра галактики похоже на мерцание энергосберегающей лампы, которая каждые 20 миллисекунд переключается между ‹вкл.› und ‹выкл.›"
Кевин Шавински

По сравнению с сотнями миллионов лет активности галактического ядра, 200000 лет - просто короткое время.

"Двести тысяч лет следует понимать как порядковую величину, и это среднестатистическое значение".
Кевин Шавински

То есть, у одной галактики фаза AGN может длиться немного дольше, чем у другой. Но у всех этот срок должен составлять несколько сотен тысяч лет. Это ограничение может помочь понять, как активные галактические ядра вмешиваются в развитие своей родной галактики. Например, излучение из AGN нагревает распадающиеся газовые облака, в которых возникают звезды. Накаливание затянуло бы коллапс газовых облаков и могло помешать образованию звезд или совсем его остановить. Однако для этого активное галактическое ядро должно было бы светиться достаточно долго.

"Определив длительность фазы AGN, мы становимся на шаг ближе к ответу на этот вопрос".
Кевин Шавински

Источник: mnras.oxfordjournals.org

У планеты вырос огромный газовый хвост, как у кометы

Обнаружена экзопланета, которая тянет за собой огромное облако водорода.

Астрономы впервые нашли экзопланету, за которой движется огромное облако газообразного водорода. Виновником этого стало жесткое излучение ближайшей звезды, вырывающей атомы из газовой оболочки планеты Gliese 436b. Это открытие подтверждает теорию, что даже некоторые скалистые планеты когда-то были укрыты плотной газовой оболочкой, сообщают исследователи в журнале "Nature".

Она выглядит как комета, но это экзопланета Gliese 436b Иллюстрация: © Ehrenreich, Bourrier/Университет Женевы, Gracia Berná/Университет Берна

Экзопланета Gliese 436b из класса "теплых нептунов" (иногда у них встречается название "горячий нептун"). Она примерно таких же размеров, как и ее тезка в Солнечной системе, но вместо ледяного холода там преобладают температуры около 800 К. Причина проста: планета движется по орбите, которая подходит очень близко к ее звезде. Во время своего 2,64-дневнего обращения вокруг своего солнца - красного карлика - экзопланета даже задевает его оболочку.

Тысячу тонн газа в секунду пожирает солнце - красный карлик

Исследователи, возглавляемые Давидом Эренрайхом (David Ehrenreich) из обсерватории Женевского университета, установили, что это не обходится без последствий. Когда они точнее проанализировали с помощью космического телескопа "Хаббл" ультра-фиолетовый световой спектр звезды и экзопланеты, то поразились: планета тянет за собой огромное облако из атомов водорода. А проходя перед  красным карликом - своей центральной звездой, Gliese 436b накрывает хвостом 56% видимой звездной поверхности.

Этот хвост вызван высокоэнергетическим рентгеновским излучением красного карлика, которое наталкивается на газовую оболочку планеты и увлекает с собой атомы водорода.

"Каждую секунду из-за этого теряется примерно 1000 т водорода из атмосферы GJ 436b".
Питер Уитли (Peter Wheatley), Университет Уорвика

Исследователи провели компьютерное моделирование, которое объясняет наблюдения "Хаббла":

Видео: © Ehrenreich, Bourrier/ Университет Женевы, Gracia Berná/ Университет Берна

Потеря массы "горячего нептуна" раньше была еще больше

Тем не менее, эта сумма соответствует только к потере около 0,1 процента от массы планеты на один миллиард лет - не много. Астрономы предполагают, что раньше в 100 раз более интенсивное излучение (тогда красный карлик был горячее) оторвало у планеты гораздо больше газа. Поэтому Gliese 436b могла потерять 10 % своей массы.

Это открытие помогает объяснить, как развивались такие скалистые планеты вблизи своих звезд. По преобладающей теории, у них в первые годы были плотные газовые оболочки, а сами экзопланеты представляли собой что-то вроде горячего юпитера. Но из-за солнечного ветра своих хищных звезд, они лишились своих оболочек.

Сравнение экзопланет с Землей и Нептуном

Газовый хвост Gliese 436b впервые позволяет вычислить, сколько газа теряют планеты, вращающиеся вокруг своего светила по тесной орбите. "Gliese 436b находится на грани значительной потери массы. Похожие на Нептун планеты, вращающиеся еще ближе к своему солнцу, из-за большей потери атмосферы развивались бы, вероятно, намного более драматично," - полагают исследователи.

Источник: nature.com

В галактиках ранней Вселенной было мало космической пыли

Новые наблюдения с помощью телескопа ALMA показали низкий уровень пыли в девяти ранних галактиках, что должно вызвать пересмотр некоторых астрономических расчетов.

Во Вселенной, как и в привычных нам условиях, со временем накапливается пыль. Источниками пыли в Космосе являются либо ветры старых раздутых звезд, либо взрывы массивных звезд по типу сверхновой. Астрономы ожидали, что появление пыли в галактиках Вселенной потребует времени порядка миллиарда лет или более.

Эти четыре галактики (вставки из данных ALMA), обнаружены в ранней Вселенной, когда ей было только около миллиарда лет. Они имеют сходные размеры, массы и скорости звездообразования. Но, по сравнению с более поздними галактиками, в них намного меньше космической пыли.

Фото: ALMA /P. Capak/B. Saxton/ NASA/ESA Hubble

Но в марте Дэраком Уотсоном (Darach Watson) - Университет Копенгагена, Дания - и его коллегами сообщалось, что галактика A1689-zD1 была удивительно пыльной. Нужно учесть, что мы видим ее всего спустя 700 млн. лет после Большого взрыва (красное смещение 7.5). Результат дополнил предыдущую работу, в которой на основе данных телескопа ALMA предполагалось, что ранние галактики могли создавать столько же пыли - в соответствии с их массами - как сегодняшние.

Комплекс телескопов ALMA

Питер Кэпэк (Peter Capak) - Калифорнийский технологический институт - и его коллеги использовали сейчас в своей работе телескоп ALMA с другими оптическими и инфракрасными данными. Команда рассмотрела девять галактик, которые нам видны приблизительно через миллиард лет после Большого взрыва (красные смещения 5-6). Астрономы обнаружили выбросы пыли только в четырех из них, но во всех девяти галактиках была найдена форма ионизированного углерода [CII].

Как объясняют авторы в Nature от 25 июня и в пресс-релизе NRAO, присутствие всего этого ионизированного углерода предполагает низкий уровень пыли. Углерод обычно соединяется с другими элементами, образуя молекулы. Поэтому он не может долгое время пребывать в одиночестве. Но в соединении с несколькими тяжелыми элементами и при минимальном количестве пыли для защиты атомов углерода от ионизирующего воздействия ультрафиолетового излучения молодых звезд в этих галактиках [CII] стал довольно концентрированным.

При этом подразумевается, что в данных галактиках столько же пыли, как в карликовой галактике Малое Магелланово Облако. Это неудивительно, говорит Вероник Буэт (Veronique Buat) - Лаборатория астрофизики Марселя, Франция. Что касается их тяжелых элементов, то карликовые галактики, как правило, менее “развиты” а, следовательно, больше похожи на объекты ранней Вселенной.

Астрономы обычно предполагают особое соотношение между ультрафиолетовой и инфракрасной эмиссиями галактики, указывающее, сколько в ней пыли (инфракрасное излучение исходит от нагретой звездами пыли). Новый результат подтверждает, что это соотношение справедливо для галактик ранней Вселенной, в которых меньше пыли. Исходя из этой взаимосвязи, астрономы вычислили скорость рождения звезд, но она может оказаться слишком большой для отдельных ранних галактик.

Скопление галактик Abell 1689 и галактика A1689-ZD1
Фото: NASA, ESA и др.

Интересно, что две галактики из рассмотренных командой имеют столько же космической пыли, как и одинокая галактика A1689-ZD1, существовавшая за 300 миллионов лет до них. То, что считается «умеренным» количеством пыли через миллиард лет после Большого Взрыва, является "интересным" всего через 700 миллионов лет после возникновения Вселенной, говорит Буэт. Возможно, накопление пыли происходило медленно, но некоторые галактики поторопились и быстро стали пыльными.

Источник: nature.com

Почему звезды "синие крючки" такие горячие

Фото: Marco Galliani, INAF

Астрономы раскрыли тайну малых, но необычайно горячих (в 10 раз превосходят Солнце) синих звезд, найденных в середине плотных звездных скоплений.

Международная команда обнаружила звезды, названные "синими крючками" (blue hook stars), которые отбрасывают на поздних этапах жизни свои прохладные наружные слои, а очень быстрое вращение делает их более яркими, чем обычно.

"Мы разгадали старую загадку. Эти звезды обладают лишь половиной солнечной массы, но мы не могли объяснить, как они стали такими яркими. (...) Поскольку звезда сформировалась миллиарды лет назад из газового диска в переполненном центре звездного скопления, то другая звезда или звезды могли столкнуться с диском и разрушить его".
Доктор Антонино Милоун (Milone) из Научной школы астрономии и астрофизики (RSAA) Австралийского национального университета астрономии и астрофизики (ANU).

Переполненное скопление Омега Центавра
Фото: Hubble Space telescope, NASA

Исследование, опубликованное в Nature, дает новое представление о звездообразовании в переполненных центрах скоплений ранней Вселенной. Звездные скопления, в которых одновременно рождается много звезд, встречаются крайне редко.

Команда изучала шаровое скопление Омега Центавра, единственный кластер, видимый невооруженным глазом. Он содержит приблизительно 10 млн. звезд, находящихся очень близко друг от друга.

Шаровое скопление Омега Центавра
Фото: ESO/INAF-VST/OmegaCAM

Модель показала звездообразование в скоплениях, однако, не все звезды формируется сразу, поясняет соавтор работы, д-р Аарон Доттер (Aaron Dotter), тоже из Научной школы астрономии и астрофизики ANU.

"Эти синие звезды должны были сформироваться во втором поколении звезд".
Д-р Аарон Доттер

Обычно большой диск ионизированного газа вокруг формирующейся звезды заканчивает вращение магнитным эффектом. У предшественников звезд - "синих крючков", однако, раннее разрушение диска позволяет звездам вращаться, так как для формирования звезды газ собирается вместе. Поскольку высокий темп вращения частично уравновешивает внутреннюю гравитацию, звезда медленнее потребляет свое водородное топливо и развивается по-разному на протяжении всей своей жизни.

Художественное изображение: протозвездный диск разрушается в результате столкновения
Фото: Marco Galliani, INAF

Фаза "синих крючков" наступает в ее жизни через 10 млрд. лет или позже, когда звезда поглощает почти весь свой водород и начинает жечь более горячее топливо - гелий. Различные процессы эволюции оставляют ей лишь тяжелое ядро, которое горит ярче, чем обычные звезды, сжигающие гелий.

Источник: anu.edu.au

Нефотосинтетические пигменты покажут жизнь на экзопланетах

Чтобы найти жизнь во Вселенной, нужно представлять себе, как она может выглядеть. На других планетах могут быть организмы, не участвующие в фотосинтезе - как и некоторые на Земле. Как могут выглядеть населенные планеты с расстояния многих световых лет?

Докторант Вашингтонского университета (UW) Эдди Швитермэн (Eddie Schwieterman) и астроном Виктория Мидоус (Victoria Meadows) из междисциплинарной "Виртуальной планетарной лаборатории" (UW) опубликовали исследование о том, как такие нефотосинтетические биосигнатуры могли появиться у экзопланет. Сообщение об этом опубликованном в майском номер Astrobiology.

Для исследования биосигнатур организмов с нефотосинтетическими пигментами - им нужен свет не для выработки энергии - было использовано компьютерное моделирование. В результате выяснилось, что спектральная мощность сигнала таких организмов, покрывающих большую поверхность далекой планеты, может быть достаточной, чтобы его в будущем зафиксировали телескопы. Это исследование может дать новые возможности для поиска экзопланет пригодных для жизни за пределами Земли.

Лагуна Колорада - мелкое соленое озеро в Боливии - одно из мест на Земле, цвета которого обусловлены нефотосинтетическими пигментами Фото: Noemí Galera/Flickr

Уже были известны данные о признаках растительности Земли - "красном крае" (red edge) спектра как возможной биосигнатуре экзопланет. Организмы, создающие кислород - например, деревья - дают увеличение светимости при переходе от видимого диапазона длин волн к инфракрасному. Вот почему на инфракрасной фотографии листва выглядит ярко и это часто используется для отображения растительного покрова Земли на фото со спутников.

Eddie Schwieterman

Швитермэн и его соавтор, Чарльз Кокелл (Charles Cockel) из британского Центра Астробиологии, решили измерить коэффициент отражения земных организмов с различными видами пигментов. В их число были включены и не участвующие в фотосинтезе. Исследователи собирались выяснить, в чем отличие биосигнатур нефотосинтетических и фотосинтетических организмов, а также неживой природы: горной породы и минералов.

Пигменты, которые поглощают свет, полезны для земных организмов не только производством энергии. Некоторые из них защищают от излучения Солнца, или их антиоксиданты помогают организмам выжить экстремальных условиях, таких как сильная концентрация солей, высокая температура или кислотность. Есть даже фотосинтезирующие пигменты, которые вообще не производят кислород.

Свои результаты Швитермэн и Мидоус подключили к Виртуальным лабораторным планетарным спектральным моделям - в них входят эффекты атмосферы и облаков - для имитации гипотетических планет, с поверхностями, в различной степени покрытыми такими организмами.

Экзопланеты находятся слишком далеко, чтобы увидеть их во всех подробностях; даже телескопы ближайшего будущего покажут свет от таких удаленных объектов размером не больше одного пикселя. Поэтому сильный сигнал от нефотосинтезирующих пигментов будет замечен как "средняя величина диска", или средняя планетарная светимость в электромагнитном спектре.

"Эта более широкая перспектива может позволить нам понять то, что мы, возможно, пропустили, или предложить дополнительное доказательство в сочетании с газовой биосигнатурой, например, кислорода, что планета населена".
Эдди Швитермэн

У планетарной лаборатории есть растущая база данных спектров и пигментов нефотосинтетических организмов, большинство которых доступны общественности. К ней были добавлены и данные из этого проекта. Швитермэн отметил, что нужно занести в каталог многие спектральные признаки земной жизни, а также определить, какая часть планетарной поверхности могла быть покрыта пигментированными организмами любого типа.

"Мы должны думать и о том, какие виды адаптации, которых нет на Земле, могут существовать в других мирах, и каково взаимодействие возможных внеземных организмов с их световой средой".
Эдди Швитермэн

Источник: online.liebertpub.com

Планетарная туманность NGC 6153 на снимке телескопа "Хаббл"

NGC 6153

Телескоп "Хаббл" сделал великолепный снимок далекой планетарной туманности NGC 6153 из созвездия Скорпиона.

Космическим телескопом "Хаббл" (НАСА/ЕКА) с установленной на его борту "Wide Field and Planetary Camera 2" снято удивительное фото планетарной туманности, известной как NGC 6153 .

Термин "планетарная туманность" появился в 18 веке, так как круглые ярко светящиеся газовые облака, окружающие выбросы газа и плазмы из звезд класса Солнца, сжавшихся до размеров белых карликов, внешне напоминают газовые гиганты. Название сохранилось до наших дней, хотя с планетами эти туманности никак не связаны.

Туманность NGC 6153, известная также под номерами ESO 331-6 и HD 148687, находится на расстоянии от нас, равном приблизительно 4,830 светового года, в зодиакальном созвездии Скорпиона, которое можно наблюдать полностью на юге России и частично в ее центральных областях.

Созвездие Скорпион

Эллиптическая по форме, эта туманность имеет чрезвычайно обширную сеть петель и нитеобразных волокон, четко показанных на этом новом изображении телескопа "Хаббл".

Но не это вызывает особый интерес ученых, исследующих NGC 6153. Измерения показывают, что объект отличается большим количеством неона, аргона, кислорода, углерода и хлора - до трех раз превышающим их содержание в Солнечной системе, а азота в нем примерно впятеро больше, чем в Солнце. Звезда могла в ходе эволюции сама выработать такое количество этих элементов, но более вероятно, что она сформировалась из облака материи, в котором их изначально было намного больше.

Это изображение показывает планетарную туманность NGC 6153. Ее центральная звезда - слабый объект неизвестного спектрального типа Фото: ESA/Hubble/NASA/Matej Novak

Астроном-любитель Матей Новак (Matej Novak) представил версию этого изображения на открытый конкурс под названием "Скрытые сокровища телескопа Хаббл". Он проходил в двух направлениях:

1. Поиск изображений.
2. Обработка изображений.

Необходимо было найти на множестве снимков "Хаббла" - а их в данных телескопа больше миллиона - нечто уникальное, незамеченное профессиональными астрономами. Работа Новака заняла на этом конкурсе 8 место в категории "Обработка изображений".

Звездообразование вблизи сверхмассивных черных дыр

3C219

У большинства, если не у всех галактик, в ядрах есть сверхмассивные черные дыры. Это одно из самых важных и удивительных открытий современной астрономии. Сверхмассивная черная дыра растет за счет поглощения массы материи и создает большое количество энергии. Наиболее бурная эволюционная фаза объекта получила название "активное галактическое ядро" (AGN).

Хотя существует разница физических размеров всасывающей черной дыры и ее галактики, ученые предполагают, что между их ростом существует своего рода обратная связь. Понимание того, как влияют механизмы обратной связи на рост галактики (в частности, на формирование звезд), имеют первостепенное значение для нашего представления об эволюции галактик. Оба процесса достигли пика активности, когда Вселенной было лишь несколько миллиардов лет.

Астрономы CfA: Белинда Вилкес, Джоанна Курэсзкивич, Стив Виллнер, Мэтт Ашби, Джованни Фацио и их коллеги использовали космический телескоп Гершель для изучения инфракрасной эмиссии шестидесяти четырех ярких, радиогалактик и рентгеновских галактик с ядрами AGN, масса которых составляет более ста миллиардов солнечных. Они возникли около семи млрд. лет назад, и содержат несколько самых мощных квазаров. Все объекты имеют большие биполярные джеты, которые выбрасывают вещество из AGN в межгалактическое пространство.

Голубой объект в центре - это активное ядро радиогалактики 3C219, приводимое в действие сверхмассивной черной дырой; красным цветом показана степень радиоизлучения. Инфракрасные наблюдения за всеми подобными галактиками в возрасте от семи млрд. лет обнаружили, что при бурном звездообразовании ядерная активность преобладает в них над светимостью.

Яркая радиогалактика 3C219 Фото: NRAO, Parijskij и др.

Ученые решили определить, сколько светимости в этих мощных галактиках связано с AGN и сколько - со звездобразованием. Инфракрасный свет испускает нагретая пыль этих двух процессов, и детали эмиссии (например, типичная температура) могут помочь разобраться в их относительных вкладах.

Астрономы сделали вывод, что звездообразование в этих монстрах превышает в год сотни солнечных масс. Они отвергли предположение, что отток AGN подавляет в них формирование звезд. Следовательно, какими бы ни были детали механизма обратной связи роста, они не прекращают образование звезды. Но, несмотря на бурное звездообразование, большая часть светимости связана с AGN, даже в периоды, когда формирование звезд является наиболее активным.

Ученые смогли объяснить основные наблюдаемые различия между этими галактиками просто ориентацией их дисков по отношению к нашему углу обзора.

Источник: cfa.harvard.edu

Астрономы возобновляют строительство телескопа на Гавайях

Астрономы решили возобновить строительство телескопа на вулкане Мауна-Кеа, ставшего предметом протестов коренных гавайцев. Советом TMT в субботу в было заявлено, что строительство Тридцатиметрового телескопа возобновится в среду, 24 июня.

Более двух месяцев длились консультации, просвещение и диалоги со многими сторонами, заинтересованными в разрешении этого вопроса. Строительство телескопа должно продвигаться вперед, прозвучало в заявлении Генри Янга (Henry Yang), председателя Международного Совета Обсерватории TMT.

Это стало возможным после заявления, сделанного 26 мая губернатором Гавайев, Дэвидом Идже (David Ige - D), о комплексе мер, направленных на решение проблем протестующих коренных гавайцев. Их группы заблокировали доступ к строительной площадке TMT, так как считают гору своей священной землей.

Митинг протестующих гавайцев

Они требовали удалить около четверти существующих 13 телескопов Мауна-Кеа и изменить управление частью вершины вулкана.

В заявлении Янга от 20 июня говорится о намерениях астрономов.

"Мы сейчас довольны, что можем стать лучшими хранителями и лучшими соседями во время нашего временного и ограниченного пользования этой драгоценной землей, которая позволит нам исследовать небеса и расширить границы науки в интересах человечества".
Генри Янг

Совет TMT ожидает положительных отношений со всеми гавайцами, понимая, что большинство людей на Гавайях поддерживают этот проект. Глубоко уважая и помня о тех, у кого есть проблемы, ученые надеются, что гавайцы позволят продолжить выполнение этой важной задачи, сохранив за собой право на мирный протест.

Как это делается на любой стройке, в планах работы сначала исследование и оценка всех возможных утечек бензина и масла, чтобы убедиться в обеспечении надлежащего технического обслуживания машин и оборудования, их правильной и безопасной работы, чтобы защитить Мауна-Кеа и сохранить окружающую среду. Затем начнется ремонт и установка ограждения для сохранения общественной безопасности.

Строительство Тридцатиметрового телескопа на горе Мауна-Кеа

При продолжении работы ТМТ астрономы готовы позволить культурные практики в области стройплощадки обычными и традиционными методами. Разрешение этого потребует дальнейшего диалога и обоюдного согласования деталей для создания совместной гармоничной среды для обеих сторон.

Для соблюдения традиций местной гавайской культуры, необходимо углублять знания о культурных, экологических, и духовных аспектах горы, ценить и впредь оказывать уважение Мауна-Кеа.

"От имени ТМТ я хочу выразить искреннюю признательность людям на Гавайях за их понимание и поддержку".
Генри Янг

Источник: tmt.org

Тектоника плит способствует развитию жизни на экзопланете

Тектоника плит - это движение огромных кусков или пластов поверхности планеты, имеющее необыкновенно важное значение для появления жизни на планете, поскольку запускает сложнейшие химические процессы переработки углекислого газа, действующего как термостат и создающего мягкий климат Земли. Содержащийся в породах диоксид углерода высвобождается из расплавленных скал и возвращается из вулканов и океанических хребтов в атмосферу.

"Насколько известно, тектоника плит имеет важное значение для жизни. По нашим расчетам, для обитаемых скалистых планет - чем больше, тем лучше".
Диана Валенсия (Diana Valencia), Гарвардский университет

По мнению Валенсии и ее коллег: Ричарда О'Коннелла (Richard O'Connell) и Димитара Сасселова (Dimitar Sasselov), Гарвардский Университет, исследовавших эти процессы с целью определения вероятности тектоники плит на скалистых планетах разных размеров, такая переработка важна даже в планетарном масштабе.

Если на планете есть тектонический процесс, там может развиться жизнь Фото: sharenator.com

Научная группа сфокусировала внимание на "суперземлях" - планетах, более чем вдвое превышающих размерами Землю и до десяти раз более массивных.

"Не может быть совпадением, что только на Земле - самой большой скалистой планете нашей Солнечной системы - есть жизнь".
Диана Валенсия

Поиск экзопланет, пригодных для жизни, показал пять суперземель, хотя ни на одной из них нет благоприятных температур для жизни. Если суперземля - о чем свидетельствуют новые данные телескопа Кеплер - столь обычное явление, то некоторые планеты неизбежно могут оказаться на таком же расстоянии от своего светила, как и Земля, что способствует развитию на них жизни.

Последние исследования показывают, что тектонические процессы могли сделать нашу планету пригодной для жизни. Около 3,26 млрд. лет назад в Землю врезался объект диаметром 37-58 км, оставив геологические свидетельства в Южной Африке. Поиск кратера - задача, скорее всего, невыполнимая. Есть несколько пород этого возраста на всей Земле, включая старый канадский щит, которому почти 4 млрд. лет. Мало что осталось от той эпохи, поэтому в этом направлении необходимо практически детективное расследование.

Возглавил исследование, опубликованное в апреле в журнале Geochemistry, Geophysics and Geosystems, Норм Слмп (Norm Sleep), геофизик, Стэнфордский университет.

Единственной жизнью в ту эпоху были микробы, но соавтор работы, Дональд Лоу (Donald Lowe) отметил, что они бы боролись с новыми обстоятельствами. И хотя целые микробные сообщества могли быть уничтожены, многие бы выжили как вид. Жизнь была по всей Земле, а не только в области воздействия, и микробы способны лучше противостоять резким перепадам температур, чем более продвинутые формы жизни.

Возможно, микробы пострадали после удара, но врезавшийся в Землю объект мог ее изменить. Лоу отметил, что тектоника плит появилась приблизительно 3-3,2 млрд. лет назад, примерно тогда же, что и удар огромного небесного тела. Вряд ли он вызвал бы тектонику плит по всей Земле, но это происходило в ту эпоху, когда камни и кометы постоянно врезались в нашу планету и во все остальные. Луна до сих пор носит шрамы того времени. Если крупные объекты попадали в Землю достаточно часто, это могло разбить примитивную структуру ее плит, вызвать их тектонику и иметь важные последствия для жизни.

Даже при отсутствии воды возможна тектоника плит, что может являться условием появления обитаемой планеты, считают ученые.

Источник: dailygalaxy.com

“Да, инопланетяне существуют!” - заявил глава НАСА

Глава НАСА Чарльз Болден допускает, что существуют таинственная военная "Зона 51" и инопланетяне, правда не в этом месте.

О "Зоне 51" (Area 51) в штате Невада существует множество мифов. Сюда якобы после катастрофы НЛО над Розуэллом в 1947 году были доставлены инопланетяне и разбившийся космический корабль, который до сих пор там прячут.

"Зона 51" в штате Невада

А еще - будто "Зона 51 - база, где проводятся исследования внеземной жизни.

Чарльз Болден

Десятилетиями американские власти пытались держать это место в тайне. В 2013 году ЦРУ в ходе публикации документов подтвердил существование Area 51. Этот секретный военный объекте расположен в штате Невада, недалеко от Грум Лейка.

Майор Чарльз Франк Болден младший, глава НАСА, отвечая на вопросы для детской информационной программы газеты First Hotseat, говорил об этом коротко.

"Да, есть "Зона 51". Но это не то, что думают многие люди. Я был в этом месте. Но это лишь обычный исследовательский центр. Я никогда не видел там каких-либо инопланетян или внеземной космический корабль или еще что-то. Думается, из-за секретности продолжающихся авиационных исследований люди готовы говорить, что там есть пришельцы".
Чарльз Болден

Вид "Зоны 51" сверху

На вопрос британских школьников, существуют ли инопланетяне, он с уверенностью заявил, что они есть и ученые найдут жизнь за пределами Земли, потому что там столько планет, похожих на нашу.

“Сегодня мы знаем, что есть буквально тысячи, если не миллионы, других планет, многие из которых могут быть подобны нашей собственной земле. Поэтому некоторые из нас, многие из нас считают, что мы собираемся найти... доказательства того, что в другом месте во Вселенной есть жизнь".
Чарльз Болден

Однако пройдет еще некоторое время, пока мы не сможем доказать существование внеземной жизни.

"Да, есть внеземная жизнь. Я считаю, что в один прекрасный день мы найдем другие способы жизни. Если не в нашей Солнечной системе, то в одном из миллиарда других мест в нашей галактике".
Чарльз Болден

Глава Наса рассказал также о проектах полетов на Марс. Их цель - добраться туда в начале 30-х годов нашего века. Приземление на Марсе не планируется.

"Они не будут приземляться, это будет, наверное, орбитальная миссия, как при первом полете на Луну. Мы должны получить марсианскую поверхность, готовую для проживания человека. Мы не собираемся посылать людей вниз на Марс, чтобы построить зоны обитания и дома. Мы, вероятно, будем использовать роботов".
Чарльз Болден

По мнению шефа НАСА, одна из основных причин, почему земляне до сих пор еще не смогли высадиться на Марсе, - это отсутствие нормальной системы жизнеобеспечения космического корабля, а точнее - соответствующих туалетов в полете и на самой планете.

"Нам нужны лучшие системы жизнеобеспечения. Нам нужен туалет, который не сломается по дороге. И, когда мы окажемся на Марсе, нам понадобится туалет, который работает в течение длительного времени. Туалеты - это важная вещь!"
Чарльз Болден

Майора Болдена также спросили, о фальсифицикации посадки на Луну. Глава НАСА сказал, что понимает сомнения людей, но сам он в посадке на Луну не сомневается, как и в будущих полетах человека на Марс.

Источник: telegraph.co.uk

Спутник AIM наблюдает за серебристыми облаками

Это составное изображение показывает "сияющие в ночи" серебристые облака над Арктикой, снятые спутником НАСА AIM в мезосфере.

Высоко в атмосфере над полярной шапкой Северного полушария Земли образуются в конце весны и на протяжении всего лета необычные светящиеся структуры, названные "полярными мезосферическими облаками".

Где образуются серебристые облака

Нижние слои атмосферы в это время прогреваются, а верхние (мезосфера) остывают, и в них из метеоритной пыли и других частиц формируются ледяные кристаллы. Это “сияющие в ночи” (NLCs) серебристые облака - пучки голубых волокон, вырастающих на краю пространства.

“Сияющие в ночи” над Арктикой серебристые облака - фото снято космическим аппаратом AIM в мезосфере

Серебристые облака 2015

Космический аппарат НАСА, названный "Аэрономией льда в мезосфере" (AIM) наблюдал серебристые облака 10 июня 2015 года. Это изображение представляет собой соединение данных нескольких спутников, проходящих над Арктикой. На фотографии показаны облака различных оттенков - от светло-голубого до белого, в зависимости от плотности ледяных частиц. Инструмент измеряет альбедо - величину, показывающую количество света, отраженного обратно в Пространство сквозь "сияющие в ночи" облака.

Первые серебристые облака

Серебристые облака впервые были описаны в середине 19-го века после извержения вулкана Кракатау. Вулканический пепел проник в атмосферу, способствуя появлению во всем мире ярких закатов, и вызвал первые известные наблюдения за NLCs. Сначала все их считали побочным эффектом вулкана. Но тонкие светящиеся облака оставались в небе еще очень долго, после того как пепел Кракатау опустился на землю.

В последнее десятилетие спутник "Аэрономия льда в мезосфере" проводил наблюдения и измерения этих сезонных высотные облаков. Исследователи обнаружили, что они появляются раньше и чаще простираются в более низких широтах. Существует ряд доказательств, что это результат увеличения выбросов парниковых газов в атмосферу.

Хотя для снимков AIM облака были недостаточно плотными, 9 и 10 июня некоторые из них были видны наземным наблюдателям в континентальной части Соединенных Штатов.

Источник:  scitechdaily.com

"Хаббл" рассмотрел странный космический квартет

Новый снимок телескопа "Хаббл" (НАСА/ЕКА) показывает четыре космических компаньона. Квартет Hickson Compact Group 16 (сокращенно - HCG 16) является частью группы галактик с бурным звездообразованием, приливными хвостами, слиянием галактик и черными дырами.

В него входят (слева направо) NGC 839, NGC 838, NGC 835, NGC 833 - четыре из семи галактик, составляющих всю группу. Их пылающие золотом центральные области и тонкие газовые хвосты ярко сияют на фоне, усеянном более далекими галактиками.

Фото: НАСА , ЕКА , ESO

Компактные группы представляют несколько известных самых плотных концентраций галактик. Это идеальные лаборатории для изучения странных и удивительных явлений. В частности, Hickson Compact Groups по классификации астронома Пола Хиксона, проведенной в 1980-х гг., удивительно многочисленна и включает необыкновенно большое количество галактик с странными свойствами и поведением.

HCG 16 - тоже не исключение. Галактики внутри группы взрываются бурными вспышками звездообразования и отличаются очень яркими центрами. В одной этой группе, астрономы обнаружили две Liner-галактики, одну сейфертовскую галактику II типа и три галактики со вспышками звездообразования.

Эти три типа галактик все совершенно разные, и каждый из них может помочь нам узнать о Космосе что-то новое. Динамические галактики со вспышками звездообразования рождают новые звезды с гораздо большей скоростью, чем остальные их сверстники. В ядрах Liner-галактик, излучающих радиацию, находится нагретый газ. На этом изображении мы видим Liner-галактику NGC 839 и ее компаньоа - яркую инфракрасную галактику NGC 838 с бурным звездообразованием и без центральной черной дыры.

Остальные галактики - NGC 835 и NGC 833 - обе сейфертовские галактики II типа с необыкновенно ярко светящимися ядрами при наблюдении не в видимом свете, а на других длинах волн. Они скрывают в своих центрах активные сверхмассивные черные дыры.

Изображение с наземного телескопа региона вокруг HCG 16 Фото: НАСА, ЕКА, Оцифрованные Sky Survey 2

Рентгеновское излучение, исходящее из черной дыры в NGC 833 (справа) настолько мощное, что, вероятно, она потеряла газ и пыль в результате прошлого взаимодействия с другими галактиками. Не менее драматическая история отличает NGC 839 (слева). Возможно, из-за слияния галактик в недавнем прошлом справа образовались длинные хвосты светящегося газа, простирающиеся очень далеко от галактик.

Новое изображение использует наблюдения с "Широкоугольной планетарной камеры 2" (Wide Field Planetary Camera 2), объединенные с данными "Многорежимного инструмента", установленного в Чили на "Новом технологическом телескопе" (New Technology Telescope) ESO. Версия этого изображения была сделана в рамках конкурса обработки изображений "Хаббла" его участниками - Жан-Кристофом Ламбри (Jean-Christophe Lambry) и Марком Кэнэйлом (Marc Canale).

Источник: spacetelescope.org

Телескоп ALMA точно измерил массу черной дыры

Группа исследователей, возглавляемая Кеко Ониши (Kyoko Onishi), проводила с помощью комплекса телескопов ALMA наблюдения за спиральной галактикой с перемычкой NGC 1097 и обнаружила, что у ее центральной сверхмассивной черной дыры (SMBH) масса в 140 млн. раз превышает солнечную. Результат этого исследования основан на данных ALMA, полученных в рамках двухчасового наблюдения, которое свидетельствует о выдающихся возможностях ALMA в измерении массы SMBH.

В центре большинства галактик во Вселенной есть крупная черная дыра. Так как эти черные дыры имеют массу от нескольких миллионов до десятков миллиардов солнечных, их называют "сверхмассивными черными дырами" (SMBHs). Масса является важным параметром для понимании эволюции галактик, так как считается, что черные дыры и галактики развиваются одновременно. Недавние результаты наблюдений свидетельствуют о взаимосвязи между массой SMBH и массой/светимостью центральной выпуклости галактики. Это означает, что SMBHs могут играть ведущую роль в росте и развитии галактик.

Есть несколько методов вычисления массы сверхмассивной черной дыры, один из которых использует собственное движение звезд и мегамазеров (астрофизических объектов, испускающих сильные радиоволны) и применяется к наблюдаемым объектам. Но этот метод измерения сложен и не подходит для большинства галактик, так как требует наблюдений за областями вокруг SMBH с очень высоким угловым разрешением (*1 и *2).

Другой метод использует динамику ионизированного газа в выпуклости галактики. Однако этим способом трудно точно измерить массы черных дыр в большом количестве галактик. Кроме того, его применение часто ограничено эллиптическими галактиками. Поэтому этот метод также нельзя считать универсальный для измерения масс SMBH во всех типах галактик.

Альтернативой этим обычным методам является определение массы SMBH по динамике молекулярных газов в центральной области галактики, сформулированное Дэвисом и его командой (ESO). Преимущество этого способа в том, что молекулярный газ является менее чувствительным к условиям окружающей среды по сравнению со звездами и ионизированным газом. Поэтому движение зависит от гравитации SMBH и его легче измерить. Наблюдения за галактикой NGC 4526 проводились с помощью радиотелескопа CARMA в течение десятков часов. Ученые вычислили этим методом массу центральной сверхмассивной черной дыры линзовидной галактики.

Однако NGC 1097 - спиральная галактика с перемычкой. Последние результаты наблюдений указывают на взаимосвязь между массой SMBH и свойствами галактики, которые варьируются в зависимости от их типа. Поэтому важно получить точные значения массы сверхмассивной черной дыры в различных типах галактик, подчеркнул Ониши.

Центральная область галактики NGC 1097, снятая ALMA: скорость газа HCN показана цветом и наложена на оптическое изображение "Хаббла" (красный цвет - газ удаляется, а фиолетовый - приближается)
Фото: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), К. Ониши (SOKENDAI), Хаббл

Исследовательская группа сделала точные измерения распределения и кинематики молекулярного газа, наблюдая с помощью ALMA эмиссионные линии цианистого водорода (HCN) и формила (НСО +), и затем исследовала гравитационное движение молекулярного газа, создав несколько астрофизических моделей. В результате вычислений было установлено, что центральная черная дыра NGC1097 имеет массу в 140 млн. раз больше солнечной. Это первое измерение массы SMBH с использованием этого метода в галактиках позднего типа (например, в спиральных и спиральных галактиках с перемычкой).

Измерение массы сверхмассивных черных дыр является первым шагом к раскрытию тайн формирования и совместного развития галактик и SMBHs и свидетельствует о прекрасных возможностях комплекса телескопов ALMA в этой области.

Источник: nao.ac.jp

Найдена "популяция III" - первые звезды Вселенной

Они стояли у начала всех начал: первые звезды во Вселенной не только несли в космос свет, они создали почти все существующие сейчас элементы. Много лет астрономы пытаются поймать отблеск так называемой звездной "популяции III" Наконец, это удаось. С помощью  Европейской южной обсерватории (ESO) ученые обнаружили в центре очень далекой галактики легкий отсвет - типичный признак первого поколения звезд.

"Мы - звездная пыль" - это больше, чем просто поэтическое сравнение. Большинство элементов в нашем теле когда-то действительно образовалось внутри звезд. Сначала из водорода, гелия и следов лития - единственных существовавших после Большого Взрыва элементов - возникли путем ядерного синтеза остальные представители периодической системы. Главную роль в этом сыграла, по известной теории, так называемая популяция III - первое поколение звезд, появившихся после Большого Взрыва.

"Это были звезды, которые сформировали первые тяжелые атомы и тем самым, в конечном счете, сделали возможным наше существование".
Дэвид Собрал (David Sobral), руководитель исследования, Университет Лиссабона

Как известно, звезды популяции III были настоящими раскаленными гигантами с массами от сотен до тысяч солнечных. Поэтому они настолько быстро истощали свои запасы горючего, что взрывались в сверхновые через пару миллионов лет.

Первые звезды были удивительно яркими, но с необычной световой характеристикой. Именно это так затрудняет поиск ранних гигантов: они были недолговечны и светили в то время, когда Вселенная только начинала постепенно становиться прозрачной. Поэтому астрономам никак не удавалось отыскать эти неуловимые солнца.

Художественное изображение галактики CR7
Фото: ESO/М. Kornmesser

Собрал и его коллеги использовали несколько самых сильных телескопов, чтобы отыскать следы звезд этой популяции III. Они просматривали многочисленные далекие галактики, относящиеся ко времени, когда Вселенной было всего около 800 млн. лет. Одна из них, с каталожным номером CR7, особенно бросалась в глаза, так как она сияла ярче всех других галактик того времени.

"Это открытие превзошло все наши ожидания, так как мы не рассчитывали найти такую яркую галактику".
Дэвид Собрал

Дальнейшие исследования показали, что интенсивное излучение не может исходить из активной черной дыры в центре галактики, потому что отсутствуют типичные для этого эмиссии: как рентгеновские, так и радиовыбросы.

Но это было еще не все. Когда астрономы анализировали с помощью телескопа VLT (ESO) световой спектр из особенно яркой области этой галактики, они обнаружили удивительный факт: хотя были найдены типичные для звезд сигналы ионизируемого гелия, там не было никаких спектральных признаков более тяжелых элементов. А именно они характеризуют звезды популяции III.

"Когда мы шаг за шагом открывали природу CR7, мы начали понимать, что галактика имела каждый отдельный признак, ожидаемый от звезд популяции III. Ничего более захватывающего быть не может ".
Дэвид Собрал

Все свидетельствовало о том, что исследователи наконец нашли долгожданное доказательство существования самых первых поколений звезд.

"Еще в детстве я хотел знать, откуда берутся элементы. Затем я выяснил, что они были сформированы первым поколением звезд в ранней Вселенной - с этого открытия мы действительно начинаем впервые видеть такие объекты".
Йоррют Матте (Jorryt Matthee), соавтор исследования, Университет Лейдена

Астрономы теперь надеются больше узнать о звездах популяции III и их свойствах. Первые наблюдения уже показали, что внутри галактики CR7 есть красноватые и голубоватые звездные скопления. Эти ранние звезды, как и было предсказано, сформированы несколькими волнами.

С помощью телескопа VLT, микроволнового телескопа ALMA и космического телескопа Хаббл ученые хотят отыскать новые кандидатуры и подтвердить уже ранее найденные звезды популяции III.

Источник: arxiv.org

Что находится на поверхности черной дыры?

По мнению профессора физики Самира Матура (Samir Mathur), Университет штата Огайо, США, поверхность черной дыры - вовсе не "огненная стена", как думают многие. От нее зависит природа Вселенной.

Считается, что черные дыры - абсолютно безжалостные убийцы, заглатывающие и разрушающие все, что оказывается в зоне их воздействия. Однако Самир Матур не согласен с этой теорией. Он нашел в ней лазейку и математически доказал, что черные дыры не обязательно несут гибель всем угодившим туда объектам. Профессор утверждает в материалах, опубликованных на arxiv.org, что можно даже не заметить, как весь наш мир окажется в черной дыре.

Самир Матур

На основе теории космических струн Матур продемонстрировал еще десять лет назад, что черные дыры - это фактически "пушистые шары" (fuzzball). Монстры, уничтожающие все подряд, в его гипотезе оказываются запутанными в клубки космическими струнами. Эта теория способствовала разрешению некоторых противоречий в представлениях физиков о черных дырах.

Но заключение группы ученых, пытавшихся недавно разрабатывать теорию Матура, гласит, что поверхность "пушистых шаров" представляет собой смертельную для всех и вся "огненную стену".  Однако Матур совместно с возглавляемой им научной группой, подробно исследовал черные дыры на основе своей теории, пришел к совершенно иному выводу. По его мнению, черные дыры - не убийцы, а нечто похожее на "копировальные машины", создающие почти совершенные голограммы всего, что касается их поверхности. Такие голограммы, как и прежде, продолжают свое существование.

Предметом спора и является это "несовершенство". В физике есть гипотеза комплиментарности, которая впервые была предложена Леонардом Сасскиндом в 1993 году. Исходя из нее, любая голограмма, созданная черной дырой, будет точной копией оригинала. Сторонники обеих теорий - как "пушистых шаров", так и "огненной стены" - математически пришли к выводу, что строгая комплиментарность не возможна и идеальная голограмма на поверхности черной дыры сформироваться не может.

Модель черной дыры Фото: Alain Riazuelo, Национальное агентство исследований Франции, Википедия

Матур и его коллеги в последней работе математически доказали, что эту возможность. Их выводы не означают, что сторонники теории "огненной стены" допустили математическую ошибку. Обе стороны просто основывают свои расчеты на различных предположениях, поэтому и получили разные ответы. Одна группа отвергает идею "несовершенства" в данном конкретном случае, а другая нет.

Стивен Хокинг замечательно сказал, что Вселенная была несовершенна с первых мгновений ее существования. Без несовершенного рассеивания материала, созданного при Большом взрыве, гравитация не смогла бы соединить атомы, из которых состоят галактики, звезды, планеты - и мы. Поэтому разрешение спора о теориях "пушистых шаров" и "огненной стены" зависит от того, могут ли физики признать, что черные дыры несовершенны, как и остальная часть Вселенной.

"Нет такого понятия, как идеальная черная дыра, потому что каждая черная дыра имеет свои отличия".
Самир Матур.

Источник: news.osu.edu

Астрономы создают модели планет похожих на Землю

В сообщении ученых, опубликованном неделю назад в Astrophysical Journal, говорится, что ультрафиолетовое излучение, исходящее от звезд, способно вызвать изменения их планет. Для изучения возможных биологических процессов на экзопланетах, находящихся в обитаемой зоне своих солнц, создается множество компьютерных моделей.

Лиза Кальтенеггер

По мнению директора нового Института имени Карла Сагана в Корнелле, адъюнкт-профессора астрономии Лизы Кальтенеггер (Lisa Kaltenegger), необходимо установить, какие дозы ультрафиолетового излучения могут получать возникающие землеподобные планеты - от этого зависит, будет оно приносить вред или пользу - и просчитать, какие последствия может вызвать интенсивность ультрафиолета для зарождения жизни.

Сара Рьюеймер

Исследование было подготовлено ведущим автором статьи Сарой Рьюеймер (Sarah Rugheimer), научным сотрудником Института имени Карла Сагана; Антигоной Сегура (Antigona Segura) из Национального автономного университета Мексики, Димитаром Сасселовым (Dimitar Sasselov) из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики и Лизой Кальтенеггер.

"Мы собираемся рассмотреть все виды планет на всех стадиях их развития, но хотели бы взять за образец того, что можно увидеть, четыре вида эпох из истории Земли. В следующих сериях проектов нас ожидает возможность наблюдать широкое разнообразие экзопланет".
Сара Рьюеймер

Глубоко заглянув в историю Земли, Рьюеймер и соавторы работы создали первую модель экзопланеты земного типа в эпоху, существовавшую до биотического мира, с атмосферой, где доминировал углекислый газ, как на ранней Земле 3,9 миллиарда лет назад.

В соответствии с этапами зарождения жизни, вторая эпоха, существовавшая на нашей планете приблизительно 2 миллиарда лет назад, отмечена первым появлением кислорода, а с ним возникла активная биосфера и начался процесс биосинтеза. Количество кислорода, вырабатываемого первыми цианобактериями, начало расти и достигло текущего уровня концентрации - 1 %.

"Это не просто сумма ультрафиолетового излучения, но и определенные типы ультрафиолетового излучения, которое влияет на биологию. В дополнение к простому учету общей суммы радиации мы рассматриваем, какие длины волны являются самыми разрушительными для ДНК и других биомолекул".
Сара Рьюеймер

Третью модель группа создала по образцу эпохи, когда примерно 800 млн. лет назад на Земле началась многоклеточная жизнь и кислород повысился приблизительно до 10 % нашего сегодняшнего уровня.

Четвертая модель соответствует современной эпохе Земли с атмосферой соотношение кислорода и углекислого газа приблизительно 700:1.

Художественное изображение обитаемой планеты с двумя спутниками, вращающtйся вокруг красного карлика
Фото: Дэвид А. Агилар (CFA)

Во всех эпохах после повышения количества кислорода у самых горячих и самых холодных звезд радиация воздейтсвует биологически менее эффективно. У самых горячих это происходит из-за увеличения защитного озонового слоя, а у самых холодных - из-за уменьшения абсолютного ультрафиолетового потока.

Сара Рьюеймер, проводившая исследование, будучи докторантом Гарвардского университета, объяснила, что астробиология привлекает исследователей разных дисциплин.

"Эта работа обеспечивает связь астрофизических условий для зарождения жизни, которые мы ожидаем найти на других планетах, с происходившим здесь, на Земле".
Сара Рьюеймер.

Финансирование этого исследования предоставил Фонд Симонс.

Источник: news.cornell.edu