Астрофизики нашли звезду-лихача в центре Млечного Пути

Сенсационное открытие: по Млечному Пути несется со скоростью приблизительно 500 км/с звезда, родившаяся на периферии Галактики. MACHO 176.18833.411 обнаружена потсдамской исследовательницей из Института астрофизики имени Лейбница (AIP), благодаря чему получены новые данные движения звезд в центре Млечного Пути.

Потсдам - Большим сюрпризом оказалось открытие Андреа Кундер (Andrea Kunder), изучавшей со своими коллегами по Институту астрофизики Лейбница в Потсдаме скорости примерно ста переменных звезд типа RR Lyrae в центре нашего Млечного Пути. Абсолютно неожиданно она обнаружила звезду, скорость которой составляет почти 500 км/с.

Звезды-гиганты RR Lyrae имеют диаметр в пять раз больше, а массу - вдвое меньше, чем у Солнца. Периодичность изменений температуры поверхности и абсолютная светимость этих пульсирующих звезд позволяют использовать их в качестве так называемых стандартных свечей, с помощью которых можно измерять галактические расстояния. Первая из них была обнаружена в созвездии Лира. Сегодня известно более 38000 звезд этого типа.

"Звезда каталожным именем MACHO 17 618 833 411 имеет самую высокую скорость, которую мы могли когда-либо измерить в балдже у звезды RR Lyrae. Делая 482 км/с, она движется со скоростью чуть меньше второй космической, которая бы выбросила ее за пределы Галактики".
Андреа Кундер

Звезды с такой высокой скоростью очень редко встречаются вблизи галактического центра.

Путь, показанный на схеме синими линиями, MACHO 176.18833.411 (красная звездочка), за последний миллиард лет: она движется не так, как Солнце (желтый кружок), а мчится с головокружительной скоростью за пределы Млечного Пути, но гравитацией звезду постоянно притягивает в центр.

Фото: AIP/J. Fohlmeister, A. Kunder

Поскольку все звезды типа RR Лиры пульсируют и имеют одинаковую светимость, команда смогла реконструировать точное расстояние до MACHO 17 618 833 411 и ее орбиту за последний миллиард лет и выяснила, что орбитальное движение звезды не ограничивается балджем, а простирается далеко во внешние области - гало Млечного Пути.

Исследовательница уверена, что высока вероятность появления этой звезды, мчащейся по центральной области из пограничных регионов Млечного Пути. Благодаря этому открытию станет проще будущим отличать старые звезды центра от аналогичных в других регионах Млечного Пути. Астрофизики считают, что и в балдже Галактики есть звезды из внешних областей, которые могли ошибочно принимать за постоянных "обитателей" центра. Крайне маловероятно, что MACHO 176.18833.411 - единичный случай.

Источники: iopscience.iop.org, aip.de

Космический телескоп "Кеплер" обнаружил вторую Землю?

Художественное изображение: NASA

НАСА объявило об открытии космическим телескопом "Кеплер" новой экзопланеты - неужели найдена "вторая Земля"?

Вашингтон (США) - На предстоящий четверг, 23 июля, американским космическим агентством НАСА анонсирована публикация о новых открытиях "охотника за планетами" - космического телескопа "Kepler". Точное содержание будущего сообщения пока не известно, но высказываются предположения, что может пойти речь об одной (или нескольких) планетах земного типа. Так называемую вторую Землю до сего времени обнаружить не удавалось.

"Первая экзопланета, вращающаяся вокруг другой звезды класса Солнца, была обнаружена в 1995 году. Всего 21 год назад экзопланеты, особенно маленькие миры размером с Землю, принадлежали к области научной фантастики. Сегодня, после тысячи открытий, астрономы на пороге находки именно того, о чем люди мечтали на протяжении тысячелетий - второй Земли".
Пресс-релиз НАСА

НАСА проведет пресс-телеконференцию 23 июля в 9 часов утра по PDT (в полдень по EDT), где будет объявлено о новых открытиях, сделанных "Кеплером".

Художественное изображение "охотника за планетами" Kepler, работающего в рамках нового проекта К2
Фото: NASA Ames/JPL-Caltech/T Пайл

Участники брифинга:

• Джон Грансфилд (John Grunsfeld), помощник администратора Управления научных полетов НАСА в Вашингтоне;
• Джон Дженкинс (Jon Jenkins), научный сотрудник Исследовательского центра Эймс (НАСА), Моффетт Филд, штат Калифорния;
• Джефф Колин (Jeff Coughlin), научный сотрудник института SETI, Маунтин-Вью, штат Калифорния
• Дидье Квелоз (Didier Queloz), профессор астрофизики, Кембриджский университет, Соединенное Королевство, уделяющий в последние годы все больше внимания поиску скалистых планет.

Запущенный НАСА в марте 2009 года первый проект "Кеплер" должен был искать планеты, похожие на Землю: экзопланеты земного типа, вращающиеся вокруг далеких звезд в пределах или вблизи обитаемой зоны - на таком расстоянии от своего светила, при котором температура поверхности может содержать жидкую воду. Данные телескопа подтвердили более 1000 планет и свыше 3000 кандидатов, представляющих широкий диапазон размеров и орбитальных расстояний. Среди них есть планеты в обитаемой зоне, претендующие на роль "второй Земли".

Среди найденных "Кеплером" экзопланет может быть и "вторая Земля"

Вопросы во время телеконференции можно задавать в Твиттере, используя хэштег #askNASA.

Телемост (аудио- и видеотрансляция) будет проходить в прямом эфире на сайте: http://www.nasa.gov/newsaudio

Источник: jpl.nasa.gov

Портал в неизведанное: Млечный Путь сквозь "Изящную арку"

Этот вид уже тысячи лет производит на людей необыкновенное впечатление: на ночном небе за темной каменной аркой поднимается светящаяся полоса Млечного Пути. Прекрасный снимок сделан на территории штата Юта (США) в Национальном парке "Арки", знаменитом своими каменными “воротами” - результатом многовековой эрозии.

Фотографу Якобу Франку (Jacob Frank) удалось запечатлеть удивительное сочетание необычной земной поверхности и бескрайнего звездного неба - создав настоящий символ "портала в неизведанное".

Причудливые скалы из красного песчаника в Национальном парке "Арки" создавались на протяжении 300 миллионов лет его геологической истории. До этого здесь было огромное мелководное пространство, соленая вода которого в жарком климате постепенно испарялась. На поверхности оставались толстые слои соли, которые ветер постоянно заносил песком, пока они не были полностью погребены под его толстым слоем.

Приблизительно 5-10 млн. лет назад все плато Колорадо резко поднялось и вынесло на поверхность эти древние пласты горной породы. Вода проникала вдоль разломов в камнях и вымывала соль из песчаника. Так возникли долины в обрамлении скал. Эрозия выдалбливала мягкий песчаник там, где он находился под более жесткими слоями, и появились знаменитые каменные арки.

Ночное небо над национальным парком “Арки”
Фото: © Jacob W. Frank/Служба национальных парков

Национальный парк “Арки” известен и популярен у астрономов-любителей и фотографов небесных просторов, так как это один из районов мира, расположенный вдали от мешающих съемкам и наблюдениям источников света. Ночью там по-прежнему очень темно, что позволяет делать такие замечательные снимки. На фото можно видеть “Изящную арку” (Delicate Arch) на фоне ночного неба с идущей вверх полосой Млечного Пути.

"Хаббл" снял кластер "Квинтуплет" в инфракрасном свете

С помощью установленной на борту космического телескопа "Хаббл" (НАСА/ЕКА) Wide Field Camera 3 сделан потрясающий снимок звездного скопления "Квинтуплет" (Quintuplet) - очень плотного кластера молодых звезд, который можно видеть вблизи центра Млечного Пути.

"Квинтуплет", получивший свое имя из-за пяти ярких красных звезд, наряду с кластером "Арки" - одно из самых плотных скоплений звезд в Млечном Пути. Расположенный в 100 световых годах от центра Галактики в созвездии Стрельца Quintuplet удален от нас приблизительно на 25000 световых лет.

Этот новый снимок телескопа "Хаббл" показывает в инфракрасном свете группу звезд - кластер "Квинтуплет" Фото: ESA/Hubble/NASA

Скопление звезд "Квинтуплет", неофициально называемое также "Пятерняшками", нельзя рассмотреть в видимом свете из-за обилия пыли в центре Галактики.

Его изображение можно получить только в рентгеновском, инфракрасном и радио диапазонах частот. Поэтому кластер был открыт лишь в 1990 году во время инфракрасного наблюдения.

Инфракрасный снимок 2009 Фото: Don Figer (STScI), NASA

Скоплению Quintuplet, общая масса которого составляет около 10000 солнечных, около четырех миллионов лет. Самые ярко сияющие звезды кластера - очень массивные сверхгиганты:

1. "Пистолет" - одна из ярчайших известных звезд в Млечном пути, светимость которой в шесть миллионов раз превышающую солнечную. Если провести слева направо через центр этого изображения "Хаббла" горизонтальную линию, то эта звезда видна прямо над ней.
2. QPM-241 - звезда Вольфа-Райе со светимостью больше солнечной примерно в 4,5 миллионов раз.

Фото: Википедия

Звезда "Пистолет" была названа так по имени освещаемой ею туманности, которая напоминает своей формой пистолет. Размер туманности, протянувшейся на четыре световых года, почти равен расстоянию от Солнца до ближайшей к нам звезды - Альфа Центавра. Астрономы считают, что в момент формирования (1-3 млн. лет назад) масса звезды "Пистолет", большую часть которой она потеряла из-за сильных извержений, возможно, до 200 раз превышала солнечную.

Скопление "Квинтуплет" включает также ряд красных звезд-сверхгигантов, сжигающих свое топливо с невероятной скоростью, поэтому срок их жизни очень короток. Некоторые из них - двойные, способные вскоре взорваться в сверхновые. Именно их присутствие свидетельствует о том, что средний возраст кластера составляет около 4 млн. лет.

Белый карлик незадолго до взрыва сверхновой

Все более частые взрывы "новых звезд" (Nova) предсказывают близкий конец белого карлика.

Астрономы обнаружили белый карлик, который в любой момент может взорваться сверхновой, поскольку его масса лишь немногим ниже критического предела, за которым начинается фатальная цепная реакция, а он продолжает откачивать материю соседской звезды. Однако исследователи не могут предсказать, когда произойдет взрыв сверхновой: завтра или через тысячу лет.

Сверхновые типа 1а, как правило, взрываются в двойной звездной системе, где вокруг друг друга тесно вращаются белый карлик и его соседка. При этом гравитация белого карлика, постоянно выкачивающая материю партнера, ненадолго дает ему в что-то вроде отсрочки. Потеря газа быстро приводит к взрыву "новой звезды" (Nova), которая выбрасывает часть своего газа и короткое время сияет ярче ста тысяч солнц.

Белый карлик отнимает материю своего партнера
Фото: © СХС/M.Weiss

Чем больше массы впитывает белый карлик, тем чаще такие могут повторяться такие "новые звезды", а некоторые даже раз в десять лет. Но если белый карлик превышает критическую массу, составляющую около 1,4 солнечных, то следует окончательный взрыв - сверхновая. При этом температура его ядра быстро растет, достигая приблизительно 500 млн. градусов - это в 30 раз горячее ядра ​​Солнца. Ядро ​​звезды, белого карлика, взрывается, и обломки еще несколько дней светятся ярче миллиардов солнц.

Крошечная яркая точка - возвращающаяся "новая звезда" белого карлика M31N 2008-12a Фото: М Darnley/LJMU

Астрономы, возглавляемые Мэттом Дарнли (Matt Darnley)- Университет Джона Мора, Ливерпуль, впервые обнаружили белый карлик незадолго до взрыва сверхновой.

Находящаяся в галактике Андромеды система M31N 2008-12a в последние годы демонстрировала необычно частые взрывы "новых звезд". Их яркое свечение было отмечено в 2009, 2011, 2012, 2013 и 2014 гг.

Последние наблюдения позволяют сделать вывод, что M31N 2008-12a находится на пороге своего окончательного взрыва в сверхновую. Белый карлик почти приблизился к отметке ниже критической массы и может взорваться в ближайшие сто тысяч лет в любое время.

Ливерпульский телескоп показал регион M31N 2008-12a (отмечен красным крестом) диаметром 440 световых лет Фото: М Darnley/LJMU

"Это может произойти завтра или в будущем: в промежутке от сотен до тысяч лет".
Мэтт Дарнли

Исследователи собираются продолжать наблюдения за белым карликом с целью более подробного изучения периода, оставшегося до его конца.

"Такого мы прежде никогда не видели. Система находится непосредственно перед полным уничтожением, и мы можем наблюдать, как она изменяется прямо перед этой сверхновой".
Мэтт Дарнли

Для астрономии это ценный шанс, узнать больше об таких взрывах.

Источник: ras.org.uk

Рекордная вспышка вблизи черной дыры в далекой галактике

Пять миллиардов лет назад произошла мощная вспышка вблизи монстра - черной дыры в центре галактики 3C 279. 14 июня этот высокоэнергетический световой импульс достиг Земли, что отметили датчики на борту космического гамма-телескопа "Ферми" (НАСА) и других спутников. Астрономы всего мира нацелили телескопы в сторону галактики 3C 279 для более подробных наблюдений за этой краткой, но рекордной вспышкой.

"3C 279 была лишь одной из многих видимых нами активных галактик, а на следующий день она стала самым ярким объектом в гамма-лучевом небе".
Сара Кутини (Sara Cutini), член команды Fermi, сотрудник Научного Информационного центра итальянского Космического агентства в Риме

3C 279 является известным блазаром (очень компактный квазар) - галактикой, высокоэнергетическая деятельность которой вызывается центральной сверхмассивной черной дырой с массой до миллиарда солнечных и размером приблизительно с нашу планетную систему.

Гамма-вспышка блазара 3C 279, зафиксированная телескопом (LAT) на спутнике "Ферми". Во время вспышки блазар затмил пульсар Вела, обычно самый яркий объект гамма-излучения. Фото: NASA/DOE/Fermi LAT Collaboration

Когда материя устремляется к черной дыре, некоторые частицы мчатся почти со скоростью света вдоль джетов в противоположных направлениях. Одна иэтих струй направлена ​​почти прямо на нас, поэтому блазар и светится так ярко.

"Эта вспышка является самой динамичной из всех, которые "Ферми" видел за семь лет работы. Она сделала ночь в 10 раз светлее".
Элизабет Хейс (Elizabeth Hays), член команды Fermi, заместитель руководителя проекта в Goddard Space Flight Center (NASA), Гринбелт, штат Мэриленд

Астрономы полагают, что вспышку вызывают некоторые изменения внутри струи, но не знают, какие.

Эта визуализация показывает гамма-лучи, обнаруженные во время яркой вспышки 3C 279 прибором LAT, установленным на спутнике НАСА "Ферми". Гамма-лучи похожи на расходящиеся по воде круги от дождя. Вспышка изображена частым "дождем", который стихает к концу фильма. Максимальный размер круга и его цвет представляют энергию гамма-лучей: белым цветом низкий уровень, а пурпурным - высокий. Второй вариант визуализации показывает, как LAT обнаруживает 3C 279 и другие источники накопления с течением времени высокоэнергетических фотонов (чем ярче квадраты, тем больше гамма-лучей). Фильм начинается 14 и заканчивается 17 июня

Видео: NASA/DOE /Fermi LAT Collaboration

Самый яркий видимый с Земли постоянный источник гамма-излучения - пульсар Вела, находящийся от нас приблизительно в 1000 световых лет. 3C 279 в миллионы раз дальше, но во время этой вспышки он стал в четыре раза ярче, чем Вела. Это происходит благодаря огромному выбросу энергии, который не может быть долго устойчивым. Галактика восстановилась до нормального гамма-уровня к 18 июня.

Поэтому, как только астрономы обнаруживают вспышку блазара, они спешат собрать данные.

"Наш приоритет в том, чтобы провести наблюдения, пока объект все еще ярок. Как только все закончится, мы можем начинать попытки понять механизмы, приводящие его в действие".
Масааки Хаясида (Masaaki Hayashida), член команды Fermi, Institute for Cosmic Ray Research при университете Токио

AGILE - спутник Итальянского космического агентства, фиксирующий гамма-излучение, первым сообщил о вспышке, а затем уже Fermi, Swift, INTEGRAL и ряд оптических и радиотелескопов на Земле.

3C 279 занимает особое место в истории гамма-астрономии. Во время вспышки в 1991 году галактика установила рекорд по дальности и яркости среди известных в то время источников гамма-излучения.

"Хотя мы не ожидали увидеть галактику настолько яркой, вскоре нас ждал гораздо больший сюрприз. Ее светимость существенно изменилась, став за 10 дней в четыре раза ярче".
Роберт Хартман (Robert Hartman), глава первого исследования гамма-излучения 3C 279 с CGRO, член команды "Ферми" в Годдарде

Взрыв, начавшийся 14 июня, достиг максимума 16 июня, создав гамма-вспышку, в 10 раз более яркую, чем в 1991 году. Эти быстрые изменения передают информацию о размере области излучения, которая не может превышать расстояние перемещения света во время вспышки.

Источник: nasa.gov

Обнаружена экзотическая звездная система из пяти солнц

Недавно обнаруженная звездная система действительно состоит из пяти светил. У них, к тому же, очень редкое расположение: четыре звезды образуют две пары, которые вращаются друг вокруг друга в одной плоскости и регулярно закрывают соседок. Если же там есть планеты, то вид этих пяти солнц превзошел бы кадры небес в "Звездных войнах".

Звезды не обязательно одиночки, как наше Солнце. Астрономы подсчитали, что около трети этиих сияющих объектов вращается вокруг друг друга в двойных или тройных системах, многие их которых известны и хорошо изучены, например, самая яркая на ночном небе двойная звезда Сириус. Невооруженному глазу они кажутся отдельными звездами. Очень редко, но все же встречаются системы из пяти и шести звезд.

Некоторые пары можно визуально разделить с помощью телескопов, с другими необходимы более сложные методы. Если плоскость орбит двух обращающихся вокруг друг друга звезд точно на линии видимости наблюдателя, то затменные двойные звезды регулярно проходят мимо друг друга и попеременно закрывают друг друга. Поэтому интенсивность их света и спектр звездной системы тоже постоянно меняются.

Рисунок системы пяти звезд 1SWASP J093010.78 + 533859,5 в сравнении с орбитой Нептуна Фото: © Marcus Lohr

Две из таких затменно-переменных звезд обнаружили астрономы, работающие под руководством Маркуса Лора (Marcus Lohr) - Open University, Милтон-Кейнс, Великобритания - в рамках проекта SuperWASP. Обе найденные пары вращаются вокруг друг друга и образуют все вместе множественную звездную систему с несколько громоздким номером 1SWASP J093010.78 + 533859,5. Она находится в созвездии Большой Медведицы приблизительно в 250 световых годах от Земли.

Впервые астрономы обнаружили сразу две затменно-переменные пары в системе с несколькими. звездами. Но это ещё не все! В одной из пар расстояние между звездами настолько мало, что их атмосферы соприкасаются. Такие контактные двойные звезды - не редкость, но эта система необычная: период обращения обеих звезд составляет лишь около шести часов.

Затменно-переменные звезды

В кривой блеска этой пары появлялись и другие регулярные затемнения. Данные показали вторую бинарную систему. И что удивительно - в той же плоскости. Расстояние между ними примерно равно двойному размеру Солнца. Эти звезды намного больше отделены друг от друга, чем в первой двойной системе. Обе пары вращаются вокруг друг друга на расстоянии около 21 млрд. км - почти тройном наибольшем удалении Плутона от Солнца.

Когда астрономы разделили и точнее исследовали в спектрах свет этих четырех звезд, их ожидал очередной сюрприз: пятая звезда. Она вращается вокруг второй пары на расстоянии до двух млрд. км. и не закрывает ни одну из других звезд. Именно поэтому пятое солнце оставалось раньше незамеченным. Размеры всей пятерки относительно малы: каждая из звезд несколько меньше Солнца. Однако система в целом видна в небольшие телескопы, и астрономы-любители могут увидеть колебания ее кривой блеска.

"Это действительно экзотическое звездная система. В принципе, нет никаких оснований считать, что на орбите вокруг каждой звездной пары нет планет. Там могли бы иногда освещать пейзаж не меньше пяти солнц разной яркости".
Маркус Лор

Когда звезды закрывают друг друга, освещение на планетах должно значительно изменяться в течение одного дня, считают исследователи.

Источник: arxiv.org

Блобы - плотные облака из ионизированного газа?

Иногда таинственные темные объекты скрывают от нас далекую Вселенную. Узнать, что же создает помехи, может помочь использование исследований пульсаров, считают ученые.

Пульсары посылают очень точные и всегда одинаковые сигналы радиоволн. Но уже давно замечено, что эти сигналы изменяются через определенные промежутки, составляющие несколько недель. Тогда на Земле они воспринимаются как мерцание, а их частоты смазаны. Почему так происходит?

Пульсары для хронометража высокой точности
Фото: Ralph Eatough/MPI für Radioastronomie

Возможно, виновны в этом плотные облака межзвездного газа, которые перекрывают линию визирования между Землей и далеким объектом, сообщает команда, возглавляемая Уильямом Колзом (William Coles) - университет Калифорнии, Сан-Диего. Астрономы тщательно измеряют сигналы пульсаров, пытаясь обнаружить гравитационные волны

Проанализировав два таких случая с помощью радиотелескопа Parkes Pulsar Timing Array, который расположен в 20 километрах к северу от города Паркс, Новый Южный Уэльс, Австралия, ученые определили продолжительность и размер помех.

Радиотелескоп в Парксе принимает слабые сигналы от пульсаров Фото: David Nunuk/Science Photo Library

Это помогло исследователям вычислить вероятную величину проходящего объекта. Как следует из измерений, диаметр облаков газа, равный примерно среднему расстоянию Земля-Солнце, очень маленький (если принимать во внимание соотношение величин в межзвездном пространстве).

Вид помех допускает, по мнению исследователей, только один вывод: облака представляют собой сжатую горячую плазму, то есть ионизованный газ. Он должен быть примерно в 100 раз плотнее, чем обычная межзвездная материя, и находиться в состоянии сильной турбулентности. Однако вопрос, почему такой "блоб" (blob - сгусток, капля) сохраняет свою форму, по-прежнему открыт. "Блобы" принадлежат к высокоэнергетическим космическим объектам со слабо видимым излучением. Их природа пока не выяснена.

Можно было бы ожидать, что горячий газ быстро охлаждается и испаряется. Но, видимо, стабильность облаков поддерживается вихрями, возникающими при взрыве сверхновой и дрейфующими в Пространстве вдали от своей звезды. Они могут также возникать в местах соприкосновения сфер влияния двух звезд, объясняют ученые.

Источник: arxiv.org

Хаотичное и "озорное" магнитное поле планеты Нептун

Влияние вращения и солнечного ветра делает магнитосферу планеты Нептун беспорядочной и "озорной".

Хаотическое магнитное поле планеты Нептун, имеющее четыре полюса и наклон, еще более странное, чем считалось ранее. Это противоречит некоторым представлениям о функционировании магнитосферы планет. Такой вывод делают исследователи на основании новой модели, созданной по данным зонда Voyager 2, и физических основ плазмы. Однако остается загадкой, откуда у Нептуна взялось магнитное поле.

Магнитные силовые линии сложной магнитосферы Нептуна Фото: © Lars Mejnertsen/Imperial College London

Когда в 1989 году космический аппарат Вояджер-2 пролетал мимо планеты Нептун, его открытия вызвали ряд догадок. Сенсационные данные показали вокруг ледяной планеты очень необычное магнитное поле. У Земли поле имеет два магнитных полюса вблизи оси вращения планеты, у Нептуна же оно гораздо хаотичнее: там не только четыре магнитных полюса, но и сдвиг на 47 ° против оси вращения планеты.

"Представьте себе, что вы наклонили Землю на бок, а затем перенесли ее магнитный северный полюс в Центральную Европу - тогда вы получите первое представление о том, как выглядит магнитное поле Нептуна".
Адам Мастерс (Adam Masters) - Имперский колледж Лондона

С момента полета Вояджера-2 ни один зонд больше не приближался к ледяной планете, и не планируется никакой новый полет. Поэтому планетологи должны объяснить это странное магнитное поле с помощью физических моделей и имитации.

Фото: © NASA

Является ли оболочка Урана и Нептуна движущей силой магнитного поля?

Мастерс и его коллеги использовали для своего исследования имитацию, с помощью которой в лаборатории обычно моделируют физическое поведение плазмы. Плазма возникает при очень сильном нагревании газа: его атомные ядра отделяются от электронов и возникают заряженные частицы. А так как движение частиц плазмы тоже создает магнитное поле, исследователи смогли на основе данных Вояджера-2 имитировать поведение магнитного поля Нептуна.

Оказалось, что магнитное поле Нептуна намного более хаотично, чем считалось ранее. Даже в некоторой степени упорядоченное поле квадруполя, о котором исследователи сделали вывод по данным Вояджера, не соответствует реальности.

"Нептун в этом отношении особенно озорной. Его странные характеристики противоречат нашим основным представлениям о том, как функционируют магнитосферы".
Адам Мастерс

Моделирование показывает, что потоки частиц далекого Солнца даже в этих внешних областях Солнечной системы все еще представляют собой значительные помехи для магнитных полей планет.

"Мы видим, как солнечный ветер попадает в магнитное поле Нептуна и циркулирует в нем. Только сочетание необычного вращения планеты и этой циркуляции приводит к наклонному магнитному полю, уже обнаруженному Вояджером-2".
Адам Мастерс

Моделирование сложного, четырехполюсного магнитного поля Нептуна

Анимация: © Lars Mejnertsen/Imperial College London

"Моделировать всю планету - задача не простая. Но сегодняшние суперкомпьютеры позволяют это, и имитации все же могут объяснить кое-что из того, что Вояджер-2 увидел много лет тому назад".
Адам Мастерс

Новые модели, представленные исследователями на ежегодном заседании собрании Королевского астрономического общества в Лландидно, могли бы также помочь понять свойства многих ранее обнаруженных экзопланет размером с Нептун.

Однако основной вопрос - как возникает магнитное поле Нептуна и его соседа Урана - не может объяснить и новая модель. В отличие от Земли у них отсутствует жидкое внешнее ядро, имеющее хорошую проводящую способность. У нашей планеты - это динамо ее магнитного поля. До сих пор можно только предполагать, является ли у них мантия частично жидкой или там есть небольшое ядро.

Источник: ras.org.uk

Гравитационное линзирование для наблюдения черных дыр

Астрономы используют космическую гравитацию, чтобы увеличить "размер черных дыр".

Орбитальные обсерватории: "Интеграл", "Ферми" и "Swift" использовали увеличение космической линзы, чтобы изучить внутренние области сверхмассивной черной дыры.

Гамма-лучи - это высокоэнергетическое излучение некоторых самых экстремальных объектов в нашей Вселенной. Примером могут служить джеты гамма-лучей, движущиеся из районов вокруг черных дыр почти со скоростью света. Считается, что эти струи испускает дико вращающаяся перегретая материя, так как ее пожирает голодная черная дыра.

Гравитационное линзирование

Нашим телескопам никогда не хватит мощности, чтобы показать эти внутренние области, и ученые изо всех сил пытаются изучить, как именно эти струи выбрасываются во Вселенную.

"Поскольку мы не можем четко видеть, что происходит, мы не полностью понимаем это поведение. Тем не менее, наш метод позволил нам "объяснить" этот регион и получить представление о клочке пространства непосредственно окружающего сверхмассивную черную дыру, известную как PKS 1830-211".
Андрий Неронов (Andrii Neronov)- университет Женевы, Швейцария, ведущий автор работы, опубликованной в Nature Physics

Эта черная дыра находится за много миллиардов световых лет от Земли. Ни спутник ЕКА "Интеграл", ни гамма-телескоп НАСА "Ферми" не могут наблюдать ее без помощи гравитационного микролинзированиея.

"С Земли черные дыры представляются крошечными. Они просто очень далеко. Попытка наблюдать ПКС 1830-211 похожа на попытку рассмотреть муравья, сидящего на Луне. Ни один из наших телескопов не может наблюдать что-то настолько маленькое, так что мы использовали уловку, чтобы решить проблему с муравьем: огромную гравитационную линзу".
Андрий Неронов

Действуя как гигантские лупы, массивные космические объекты - от одиночных звезд до скоплений галактик - своей гравитацией изгибают и фокусируют свет, который течет вокруг них.

Модель микролизирования

Д-р Неронов и его коллеги использовали звезду, находящуюся между их целью и Землей, чтобы "увеличить масштаб" черной дыры и измерить величину области, испускающей джеты. Этот метод впервые был применен с гамма-лучами. Ученые выбрали структуры в том же угловом масштабе, что и для муравья на Луне. Наблюдаемый участок неба охватывал область, примерно равную ста расстояниям Земля-Солнце. По астрономическим представлениям, это чрезвычайно мало.

"Наши наблюдения показывают, что гамма-лучи исходят из непосредственной близости самой черной дыры. Это дает нам некоторое представление о том, что важно и что не важно в создании струй".
Андрий Неронов

Источник: nature.com

Гигантское кольцо вокруг Лямбды Ориона и светящиеся аномалии

Спутник "Планк" (Planck) отобразил на карте сложную картину излучения нашей Галактики.

Спутник ЕКА "Планк" создал самые точные карты микроволнового и синхротронного излучения, возникающего в нашей Галактике. При этом исследователи обнаружили огромное кольцо пыли, которое занимает треть неба и становится заметным лишь благодаря отклоняющейся поляризации. Почему оно возникает, до сих пор остается загадкой.

Эта новая карта поляризации неба четко показывает большое кольцо (петля 1) Фото: © M. Peel/JCBA/Planck/ESA

"Планк" обычно ищет в Пространстве реликтовое излучение Вселенной, свет которого появился через 380000 лет после Большого Взрыва. Это позволяет многое узнать о раннем этапе Вселенной - например, была ли там космическая инфляция или нет. Однако для оценки тонкостей этого излучения необходимо отфильтровать весь шум переднего фона, в том числе - исходящий от излучения Млечного Пути.

Он образуется, когда электроны магнитного поля Галактики в результате столкновений в межзвездной плазме или движения и колебания межзвездной пыли ускоряются почти до скорости света - как в синхротроне. Исследователи получили с помощью "Планка" сложную структуру этого галактического излучения переднего фона на длинах волн от 20 до 100 ГГц.

При анализе поляризации синхротронного излучения обнаружилось огромное кольцо, которое занимает треть всего неба. "В обеих галактических сферах карты поляризации показывают ряд пиков, которые выскакивают внутри этого внешнего кольца параллельно его краю. Почти все эти яркие области сконцентрированы по левому краю структуры", - сообщают исследователи. Почему это происходит, ученым непонятно.

Астрономы предполагают, что у этой неполной кольцевой структуры есть общая, но абсолютно неизвестная причина. Возможно, дуги кольца являются последствиями таинственных пузырей Ферми - двух огромных структур выше и ниже центра Млечного Пути. "В области от 10 до 500 гига-электронвольт четко видна эмиссия пузырей Ферми", подчеркивают исследователи.

Пузыри Ферми расположены перпендикулярно Млечному Пути Фото: © Goddard Space Flight Center (НАСА)

Новые измерения показывают, что пузыри Ферми возникают в центре Млечного Пути - как и считалось ранее. Но дуги странного кольца сдвинуты от центра на 35 градусов и проходят через Млечный путь по левой стороне. При этом, по словам ученых, отсутствует какое-либо свидетельство их взаимного влияния.

И с верхним пузырем Ферми, который частично выходит за рамки кольца, кажется, нет никакого взаимодействия. "Это именно то, что можно было бы ожидать, если эта структура находится ближе к нам", - полагают астрономы. Поэтому они исходят из того, что кольцо и его дуги расположены еще дальше пузырей Ферми. Однако, насколько далеко они от нас и что является источником этого светящегося кольца, остается неясным.

В основном излучение переднего фона состоит из трех компонентов, постепенно сливающихся друг с другом. Наряду с синхротронным и аномальным микроволновым излучением, которое создается преимущественно за счет движения пыли, существует также так называемое свободно-свободное (free-free) излучение. Исследователям удалось с помощью новых данных разделить эти компоненты и впервые создать все три подробные карты.

Планк показал пылевое кольцо размером в 200 световых лет вокруг Lambda Ориона Фото: © M. Peel/JCBA/Planck/ESA

Почти на всех картах обнаружены как уже известные, так и новые районы с явными отклонениями. Так было найдено неизвестное ранее большое кольцо пыли вокруг Lamdba туманности Ориона - "головной" звезды созвездия Ориона. Кроме того, были выявлены значительные отклонения и изменения в выбросах галактической пыли. "Хотя мы начинаем понимать диффузные эмиссии на частотах, зарегистрированных Planck и WMAP, нам все еще предстоит долгий путь", - пишут ученые.

Источник: arxiv.org

Как рождаются планеты вокруг молодой звезды

Астрономы обнаружили кольцо из обломков скалистой породы - так называемый галечный пояс, считающийся важнейшим звеном для возникновения планет вокруг очень молодых звезд. Для проекта исследователи использовали E-MERLIN - множество радиотелескопов, расположенных в обсерватории Джорделл-Бэнк в Великобритании.

"Мы нашли пояс из "гальки" ... только там, где он необходим, чтобы в ближайшие несколько миллионов лет выросла планета. Хотя мы думали, что было бы очень интересно увидеть в действии процесс, как должны возникать планеты!"
Джейн Гривз (Jane Greaves) - Университет Сент-Эндрюс, Шотландиия

Как образуются планеты

Считается, что образование планет происходит из газопылевого диска вокруг молодых звезд. Со временем частицы пыли слипаются в большие глыбы, которые миллионы лет врезаются друг в друга, и возникают планеты и луны. В Солнечной системе этот процесс протекал приблизительно 4500 млн. лет назад. Так возникла первая планета - Юпитер.

С 1990-х годов астрономы нашли два газопылевых диска и почти 2000 полностью сформированных планет, но промежуточные стадии рождения планет обнаружить труднее.

Возникновение планеты вокруг DG Tauri

Художественное изображение пояса "гальки" вокруг DG Tauri. Вставка - крупный план части Фото: ESO/L.Calçada/М. Kornmesser, ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/L. Calçada (ESO)

"Мы знали, что у DG Tauri был джет (струя) горячего газа, вытекающий из его полюсов - маяк для звезд, находящихся все еще в процессе формирования. Так у нас возникла идея, что нужно искать".
Анита Ричардс (Anita Richards) - Университет Манчестера

В созвездии Тельца ученые вели наблюдения за относительно юной - ей всего 2,5 млн. лет - звездой DG Taurii, находящейся в 450 световых годах от Земли. В радиодиапазоне они обнаружили вокруг этого недавно родившегося объекта слабое свечение - признак скалистой породы. На схеме карта звезды DG Tauri. Желтые и красные области показывают вокруг нее "галечное" кольцо. (Фото: J. Greaves/A. Richards/JCBA)

"Было настоящим сюрпризом увидеть также пояс "гальки" - лишь часть данных, которые мы надеемся получить. С четырехкратным увеличением пропускной способности радио-полосы - над этим сейчас ведется работа - мы надеемся получить подобные изображения целого зоопарка других молодых звезд".
Анита Ричардс

Исследователи представили работу на Национальном астрономическом совещании в Лландидно (Уэльс, Великобритания).

Источник: ras.org.uk

Млечный Путь и Магеллановы Облака - фото недели ЕКА

Это изображение, недавно выпущенное Европейским космическим агентством, сделано на основе данных спутника ЕКА Гайя (Gaia). Снимок представляет контур нашей Галактики, Млечного Пути, и соседних Магеллановых Облаков. Фотография была получена довольно необычным способом.

Гайя сканирует небо для сверхточного измерения положения и скорости миллиарда звезд, получая данные о некоторых из них от датчика камеры. Для обеспечения желаемой точности ориентации спутника эта информация используется системой управления орбиты в режиме реального времени.

Спутник ЕКА Гайя (Gaia)- художественное изображение ЕКА

Статистические данные скорости регулярно посылают на Землю вместе с научными. Они включают в себя общее число звезд, используемых для контроля позиции каждую секунду в каждом из полей зрения Гайи. Последнее было использовано для создания этой необычной визуализации небесной сферы. Яркие области указывают на более высокие концентрации звезд, а более темные соответствуют участкам с их меньшим количеством.

Галактика Млечный Путь и Магеллановы Облака - фото ESA сделано по данным спутника Гайя (Гея)

Плоскость Млечного Пути - проекция на небе диска Галактики, структуры диаметром приблизительно 100000 световых лет и вертикальной высотой всего 1000 световых лет. В этой самой яркой части изображения, особенно в его центре, находится большинство звезд Галактики. Более темные области широкой полосы звезд - галактической плоскости - соответствуют плотным межзвездным облакам газа и пыли, которые поглощают звездный свет вдоль линии визирования.

Вне плоскости видны лишь несколько объектов: прежде всего, в нижней правой части изображения обращают на себя внимание Большое и Малое Магеллановы Облака, две карликовые галактики, вращающиеся вокруг Млечного Пути. Вокруг галактической плоскости есть несколько шаровых скоплений - в них миллионы звезд, удерживаемых вместе силой их взаимного притяжения. Эти старые звездные кластеры находятся, в основном, в сферическом гало Галактики, доходящем до 100000 световых лет от центра Млечного Пути.

Шаровое скопление NGC 104 хорошо видно на изображении слева от Малого Магелланова Облака. Другие шаровые скопления, выделены в аннотированной версии этого изображения.

Гайя: аннотированная карта звездной плотности Галактики Млечный Путь Фото ESA

Интересно, что большинства ярких звезд, которые видны невооруженным глазом, и знакомых созвездий не найти на этом снимке, потому что они слишком яркие для использования системой управления Гайи. Как и галактика Андромеды - крупнейшая соседка Млечного Пути.

Парадоксально, но Гайя с камерой на миллиард пикселей занимается не отображением неба: спутник создает самую большую и наиболее точную 3D-карту нашей Галактики, обеспечивая необходимый инструмент для изучения формирования и эволюции Млечного пути.

Источник: Европейское космическое агентство

Ранняя Вселенная более пуста, чем считали ученые

Количество галактик ранней Вселенной может оказаться гораздо меньшим, чем предполагалось, так как на каждую очень яркую, видимую нами галактику приходится только около десяти более тусклых. Это установили астрономы с помощью компьютерного моделирования.

Предыдущие гипотезы исходили из того, что ранних галактик, которых мы просто не находим из-за слабых телескопов, было в 100-1000 раз больше. Пока мы видим дальней Вселенной только яркие галактики, а сколько их существует, ученые не знают.

Благодаря постоянно совершенствующимся телескопам астрономы проникают взглядом всё глубже - вплоть до времени самых первых звезд и галактик. Но даже острое зрение космического телескопа "Хаббл" может отслеживать только самые яркие и крупные из этой ранней популяции. Астрономы лишь предполагают число слабо светящихся галактик в далеких регионах Вселенной.

"Предыдущие оценки исходили из того, что количество тусклых галактик в ранней Вселенной в 100-1000 раз больше, чем число немногих ярких звездных скоплений, которые мы можем видеть с помощью телескопа Хаббл".
Брайан О'Ши (Brian O'Shea), ведущий автор работы, Университет штата Мичиган

Чтобы проверить это, исследователи разработали компьютерную модель, которая реконструирует эволюцию ранней Вселенной и распределение галактик. Для имитации взаимодействия гравитации и излучения тысяч галактик им понадобился один из самых мощных суперкомпьютеров в мире - Blue Waters, принадлежащий Национальному научному фонду США.

Фото: © NASA/CXC/STSci/DSS/Magellan

Результат моделирования больших и ярких галактик совпал с наблюдениями "Хаббла" и других исследований. Число же тусклых росло вовсе не в геометрической прогрессии, как предполагалось: их кривая не поднималась, а опускалась.

"Наше исследование показывает, что там может быть гораздо меньше слабо светящихся галактик, чем считалось ранее".
Брайан О'Ши

Следовательно, на каждую яркую галактику, которую мы видим в дальней Вселенной, приходятся не тысячи тусклых, а примерно около десяти.

Насколько астрономы правы, может выясниться в 2018 году, когда запустят Космический телескоп "Джеймса Вебба". Его усовершенствованная оптика с 6,5 метровым зеркалом позволит заглянуть еще дальше в Пространство, чем это удается "Хабблу", и обнаружить даже слабые объекты.

Однако результаты моделирования могут быть и тогда полезны, так как очень зоркий телескоп "Вебба" видит лишь небольшую часть Пространства. А компьютерные модели распределения галактик помогают понять, заполнено это место или пустое.

"Глубокое понимание, основанное на теории, может быть необходимо, чтобы правильно интерпретировать результаты таких наблюдений".
Брайан О'Ши

Источник: iopscience.iop.org

Рассеянное скопление, спрятанное в "галактической матрешке"

Обнаруженное 20 ноября 1784 года сэром Уильямом Гершелем яркое рассеянное звездное скопление NGC 2367 находится в созвездии Большого Пса, удаленном от Земли приблизительно на 7000 световых лет. Существует этот молодой кластер лишь около пяти миллионов лет, поэтому большинство его юных и горячих звезд испускают интенсивное голубое сияние. На новом снимке 2,2 метрового телескопа (обсерватория Ла-Силла, Чили) они создают удивительный контраст с шелковисто-красным свечением, исходящим от окружающего водорода.

NGC 2367, как и многие рассеянные скопления - привычное зрелище в спиральных галактиках, в том числе и в нашем Млечном Пути. Обычно эти кластеры формируются в их внешних областях. Путешествуя вокруг галактического центра, они зависят от гравитации других скоплений, а также от крупных газовых облаков, вблизи которых они проходят. Рассеянные скопления слабо связаны силой тяготения и постоянно теряют массу, так как часть их газа выталкивается излучением молодых горячих звезд. Достаточно часто их звезды уходят от своих собратьев, как много лет назад сделало наше Солнце. До полного рассеивания такое скопление, как правило, живет несколько сотен миллионов лет.

Между тем, кластеры служат превосходным материалом для тематических исследований звездной эволюции: все их звезды рождаются примерно в одно время из одного облака материи, поэтому их легко сравнивать друг с другом, наносить на карту, определять их возраст и отслеживать развитие.

Как и многие рассеянные скопления, NGC 2367 входит в эмиссионную туманность, из которой родились его звезды. Остатки мы видим как пучки и облака газообразного водорода. Они ионизованы ультрафиолетовым излучением, испускаемым самыми горячими звездами. Необычно, что кластер и его туманность окружает более обширная структура. Скопление NGC 2367 вместе со своей туманностью являются ядром еще одной, большей туманности - Brand 16, а та представляет собой лишь небольшую часть огромной сверхоболочки - GS234-02.

Молодое скопление звезд NGC 2367 находится в центре огромной древней структуры на задворках Млечного Пути Фото: ESO / G. Беккари

GS234-02, находящаяся на окраине Млечного Пути, является обширной структурой, охватывающей сотни световых лет. Она возникла под воздействием сильных звездных ветров, испускаемых особенно массивными звездами. Они создали отдельные расширяющиеся пузыри горячего газа, которые слились и сформировали гигантский пузырь. Короткая жизнь звезд в его сердце свидетельствует об их взрывах в сверхновые. Это расширирило суперпузырь, и он слился с другими пузырями-гигантами. Так сформировалась сверхоболочка - одна из самых больших структур в галактике. Это "матрешка-мама", а рассеянное скопление NGC 2367 - ее самая маленькая "детка".

Эта "галактическая матрешка" - концентрически расширяющаяся древняя система - является замечательным примером запутанных взаимосвязанных структур, которые формируются в галактиках как результат жизни и смерти звезд.

Источник: eso.org