LOFAR нашел первый миллисекундный пульсар

Пульсары являются одними из самых экстремальных небесных тел Вселенной: эти маленькие, но невероятно массивные объекты формируются из остатков звезд и вращаются со скоростью, составляющей десятки тысяч раз в минуту, вокруг своей оси.

Международное объединение телескопов LOFAR обнаружило радиопульсар с периодом 2,43 миллисекунд. Открытие сделано при повторных наблюдениях за источником гамма-излучения, который обнаружен спутником Ферми.

Международным объединением телескопов Low Frequency Array (сокращенно LOFAR) найден его первый миллисекундный пульсар. Он расположен в северном созвездии Дракона (лат: Draco), обращается вокруг своей оси раз в 2,43 миллисекунды и получил обозначение PSR J1552 + 54. Этот объект замечен LOFAR на радиочастоте 135 МГц - самой низкой из тех, на которых был ранее обнаружен миллисекундный пульсар.

Пульсар - художественное изображение Фото: © NASA

При дальнейших наблюдениях с помощью радиотелескопов Lovell и Nancay на частоте от 1400 мегагерц распознать пульсар было невозможно. Видимо, у него при более высоких частотах происходит сильное уменьшение светимости.

Чтобы найти пульсар, астрономы просмотрели каталог спутников Ферми, в котором зафиксированы многочисленные неидентифицированные источники гамма-излучения. Исследуемый источник назван 3FGL J1553.1 + 5437th

Различные диаграммы первого найденного LOFAR миллисекундного пульсара, сделанные системой DRAGNET Фото: © ASTRON

Милисекундные пульсары представляют собой нейтронные звезды, вращающиеся в быстром темпе вокруг своей оси. Их диаметр составляет около 20 километров, а масса превосходит солнечную примерно в 1,4 раза. Такие объекты окружены сильными магнитными полями, где вблизи магнитного полюса генерируется излучение, распространяющееся узким конусом. Если один из этих конусов при экстремально быстром вращении направлен к Земле, то в радиоволнах возникает короткий импульс, который повторяется через регулярные промежутки времени. Он достигает Земли почти с точностью атомных часов.

Первые радиопульсары были зафиксированы в 1967 году. По последним сведениям, Млечный Путь содержит около 1800 пульсаров.

Источник: spektrum.de

Плутон - начало полета "Новых Горизонтов" к Поясу Койпера

Космический зонд НАСА New Horizons сделал не все открытия. Далее в программе: Пояс Койпера - объект 2014 MU69 в миллиарде миль за Плутоном.

Но чтобы понять, куда отправится дальше аппарат "Новые горизонты", важно знать, почему для демонстрационного облета миссии НАСА был выбран Плутон.

Первый объект, найденный за Плутоном в Поясе Койпера, подтвердил, что в Солнечной системе присутствуют небесные тела, кроме известных восьми планет. Использование телескопа Гавайского университета помогло сделать открытие, поставившее неизведанную территорию Пояса Койпера в верхнюю часть списка текущих дел исследования Космоса, отмечено Аланом Стерном (Alan Stern), научным руководителем "Новых горизонтов".

На этой неделе Стерн выступил на конференци Аэрокосмического отдела Американского общества инженеров-строителей (ASCE) "Земля & Космос" в Орландо, где обсуждалась следующая миссия и данные космического корабля, полученные до облета Плутона в прошлом июле.

Облет Плутона зондом New Horizons

Новая миссия, облет объекта Пояса Койпера - 2014 MU69, намечена на 1 января 2019, но это одна из многих целей, подчеркнул Стерн. New Horizons может посетить там 20 различных объектов. Космический аппарат сейчас исправен, и его мощности хватит на 20 лет, добавил он.

В среду в выступлении на конференции ASCE Стерном было высказано окончательное предложение для миссии объектов пояса Койпера (KBOs). По его словам, отсутствие исследования массивного Пояса Койпера походило бы на игнорирование Тихого океана на карте Земли.

По данным НАСА, KBOs - остатки образования Солнечной системы, произошедшего за 4,6 млрд лет.

"(Это) объекты, которые по существу остались нетронутыми с начала образования Солнечной системы".
Дэниел Бэчелдор (Daniel Batcheldor), руководитель Физики и Космических исследований в Технологическом институте Флориды

Плутон - самый известный нам объект Пояса Койпера - находится на краю полосы, которая в Солнечной системе проходит вокруг планет за Нептуном. А KBOs - это могут оказаться планеты, небольшие луны и кометы, причем тысячи.

Занимающийся кометами в Университете центральной Флориды профессор физики Дэн Бритт (Dan Britt) был отобран для научной команды "Новых Горизонтов" с целью изучения геологии и структуры 4 млрд-летних нетронутых замороженных объектов во время предстоящей миссии космического зонда. Для планетологии исследование Пояса Койпера важно, так как порой одна из его комет высвобождается и ударяет планету Земля, объяснил Бритт. Следующий этап путешествия "Новых Горизонтов" позволит лучше понять этот таинственный застывший мир.

По мнению Бэчелдора, KBO 2014 MU69, находясь намного дальше за Плутоном, станет лучшим для изучения объектом пояса Койпера.

Источник: phys.org

Звезды могут устраивать своим планетам настоящий стриптиз

Фото: Peter Devine

Астрономы показали, что звезды раздевают свои суперземли, сдувая излучением их атмосферы.

Планеты категории "суперземля" теряют свою атмосферу, когда вращаются слишком близко к своей звезде. Таков вывод международного исследовательского проекта, который координировался доктором Миой Лундкфист (Mia Lundkvist), астрономом обсерватории Кёнигштуль Центра астрономии Гейдельбергского университета (ZAH).

Суперземлями являются экзопланеты далеких звезд за пределами Солнечной системы. Они наиболее часто встречаются в Млечном Пути. На основе анализа измерений спутника НАСА "Кеплер", исследователи обнаружили, что исходящее от звезды излучение вызывает потери в планетарной атмосфере. Ее выдувает в космическое пространство, и остается "обнаженное" ядро планеты.

Массивная скалистая планета, движущаяся вокруг звезды по тесной орбите, не может долго наслаждаться своей атмосферой Фото: Dana Berry

Планеты обычно состоят из твердого ядра и атмосферы. У экзопланет с радиусом, превышающим земной в 2,2-3,8 раза – так называемых суперземель, атмосфера может составлять основную часть объема, как у Нептуна. Однако при слишком интенсивном излучении центральной звезды часть или даже вся газовая оболочка планеты может уйти в Космос. В последнем случае останется лишь маленькое твердое ядро, и планета без атмосферы будет казаться гораздо меньше, чем раньше. Видимо, эта ситуация происходит, прежде всего, при интенсивности излучения, превышающем 650-кратное солнечное.

"Это явление было теоретически уже давно предсказано. Что дело обстоит именно так, доказывают наши результаты".
Д-р Миа Лундквист

Для получения этого результата исследования ученые измерили сначала величину звезд, их светимость и расстояние от планет до их светил. По этим данным можно было рассчитать интенсивность излучения на орбите планеты. Для достижения требуемой точности гейдельбергская команда оценила данные спутника НАСА "Кеплер", первоначально обнаружившего планетные системы и фиксировавшего с очень высокой точностью свет звезд в течение четырех лет.

С помощью этой информации астрономы смогли измерить так называемые "звездотрясения", толчки которых проявляются в малейших изменениях освещенности звезд, и рассчитать структуру, размер и яркость каждой звезды.

"Наша команда смогла очень хорошо определить методами астросейсмологии количество обрушивающегося на планету излучения. Это веха для лучшего понимания возникновения и развития планетных систем".
Д-р Миа Лундквист

При этом могло также показаться, что нет суперземель, очень близко вращающихся вокруг своей звезды.

"Здесь снова ясно видно, что планеты только тогда можно действительно охарактеризовать, когда исследуют также звезды, к которым они принадлежат".
Саския Хеккер ( Saskia Hekker), Институт исследований Солнечной системы Макса Планка, участник проекта

Источники: Nature Communications,

Universität Heidelberg

Где находятся во Вселенной шаровые скопления?

Наблюдения шаровых скоплений - связанных гравитацией сферических групп звезд, вращающихся вокруг галактики, как спутники - имеют решающее значение для изучения галактической и звездной эволюции. Какой тип галактик включает наибольшее количество шаровых скоплений в современной Вселенной? Недавнее исследование отвечает на этот вопрос.

Шаровые скопления есть почти у всех галактик

Шаровые звездные скопления можно найти в ореолах всех галактик со светимостью выше критической (около 107 солнечной) На практике - у всех, кроме самых маленьких карликов. Число шаровых кластеров галактики связано с ее светимостью. У Млечного Пути их 150, немного ярче Туманность Андромеды, возможно, с несколькими сотнями таких скоплений, и очень большая светимость у гигантской эллиптической галактики с каталожным номером M87. Она вероятно, имеет более десяти тысяч светимостей Солнца.

Шаровое скопление 47 Тукана (Very Large Telescope) Фото: ESO

Но галактики распределены по светимости звезд не равномерно; крошечные карликовые галактики чрезвычайно многочисленны во Вселенной, зато гигантские эллиптические встречаются гораздо реже.

Где находится большая часть шаровых кластеров Вселенной - вокруг карликов или же вокруг больших галактик? Ученому канадского Университета Макмастера, Уильяму Харрису (William Harris), сделавшему некоторые расчеты, удалось найти ответ, объединив в своих оценках два компонента:

1. Функцию Шехтера, которая описывает относительное число галактик на единицу светимости. Эта функция понижается около светимости, примерно, характерной нашей Галактике.
2. Эмпирические данные ~ 400 галактик, которые описывают среднее число шаровых скоплений в галактике как функцию светимости.

Харрис делает вывод, что шаровые скопления звезд чаще встречаются у галактик в удивительно узком диапазоне вокруг характерной светимости функции Шехтера. Это означает, что сейчас совокупность галактик, подобных по яркости Млечному Пути или Туманности Андромеды, владеет наибольшим общим количеством таких кластеров во Вселенной.

Доминируют низкометалличные галактики

Исследователь расширяет эти расчеты путем изучения двух субпопуляций шаровых скоплений: синим обозначена бедные металлами, найденные во всех галактиках, а красным - богатые, предпочитающие жить в массивных ярких галактиках.

График относительного числа шаровых скоплений во всех галактиках с данной светимостью Фото: Harris

Поразительно, но Харрис считает, что это предпочтение обеспечивает первым почти 80% всех шаровых скоплений во Вселенной. Они превосходят богатых металлами почти в соотношении 4:1.

Этот результат означает, что самые ранние стадии иерархических слияния галактик - когда наибольшая часть имеющегося газа была с низкой металличностью - обеспечили самые благоприятные условия для формирования плотных массивных звездных скоплений. Эта ранняя среда породила большинство видимых нам сегодня шаровых скоплений.

Источник: William E. Harris

Высокоэнергетические электроны шныряют вокруг Земли

По данным новой спутниковой миссии, вызванные реконнекцией (пересоединением) электромагнитные волны ускоряют высокоэнергетические электроны.

Существование частиц высоких энергий внешних слоев атмосферы нашей планеты было известно в течение многих десятилетий. Популяция высокоэнергетических электронов (до нескольких сотен килоэлектронвольт) найдена не только в радиационных поясах Ван Аллена. Но неясно, что ускоряет электроны до таких высоких энергий. Есть разные теоретические модели, но взаимодействие в экзосфере тонкой плазмы и солнечного ветра настолько сложно, что объяснить механизмы ускорения могут только непосредственные измерения на месте.

С этой целью НАСА начала чуть более года назад Магнитосферную многомасштабную миссию (MMS). Она состоит из четырех небольших спутников, вращающихся вокруг Земли по высокой эллиптической орбите (на расстоянии 2500-150000 км). Четыре космических аппарата летят в Пространстве, как тетраэдр с длиной ребра в несколько десятков километров. Это позволяет им воспринимать небольшие изменения в магнитной структуре экзосферы во времени и в пространстве.

Опыт предыдущих миссий показал, что охваченной области пространства и тонких измерений было недостаточно, чтобы точно понять иногда очень недолговечные и быстро протекающие в плазме процессы. С этой целью НАСА усовершенствовало, по сравнению с предыдущими космическими зондами, электронику на борту MMS-спутников. Они измеряют электромагнитные поля в экзосфере с временным разрешением 0,1 мс, а энергетический спектр электронов - с разрешением 30 мс.

Четыре MMS-зонда пролетают сквозь магнитопаузу, где магнитное поле солнечного ветра (желтый и оранжевый) попадает на земное (синий) Художественное изображение: NASA

Уже более года MMS-спутники мониторят Космос. Появились первые научные результаты, помогающие объяснить ускорение электронов до высоких энергий. Ученые MMS смогли идентифицировать короткие электромагнитные импульсы, сопровождающиеся значительным подъемом энергии электронов. Эти импульсы, названные "time domain struc­tures"(сокращенно TDS), возникают, предположительно, путем магнитного пересоединения, если сталкиваются противоположно ориентированные магнитные поля солнечного ветра и атмосферы Земли и в плазме снова выравниваются скрещенные магнитные поля. При этом выделяется много энергии. Важную роль этот эффект может играть и при солнечных вспышках.

Такие TDS длятся лишь миллисекунды. Они мчатся сквозь плазму со скоростью нескольких тысяч км/час. Очевидно, вызванная реконнекцией волна электронов, несущаяся со скоростью 4000 км/час, увеличивает их изначальную энергию до 40 раз. Два из четырех MMS-спутников смогли захватить такую TDS. Как показали MMS-измерения, прохождение одной единственной TDS явно передвинуло энергетический спектр электронов с сторону более высоких энергий.

Исследователи иногда наблюдали при этом увеличение энергии электронов от пяти до двухсот электронвольт. Но этого было все еще слишком мало, чтобы объяснить энергию некоторых электронов в экзосфере, составляющую много килоэлектронвольт. Однако ключ к пониманию этих процессов может дать умножение энергии частицы одним таким отражением Ферми.

Астрофизики давно предполагали, что отражения Ферми играют решающую роль в возникновении высокоэнергетических частиц не только в космических масштабах, например, в ударных фронтах сверхновых, но и в сравнительно безобидных электромагнитных импульсах, которые могут быть вызваны магнитным пересоединением верхних слоев земной атмосферы. В отражениях Ферми заряженная частица получает энергию, когда ударяется об электромагнитную волну в плазме и таким путем ускоряется. При соответствующих условиях это может вызывать многократные отражения и тем самым эффективно преобразовывать электромагнитную энергию в кинетическую. В космическом пространстве этот механизм, вероятно, создает крайне высокоэнергетическое космическое излучение, роль которого в земных масштабах пока плохо изучена.

Исследователи надеются, что MMS-миссия не только даст информацию о взаимодействии земной экзосферы: и для других планет будет важно подобное воздействие, особенно для вспышек и извержений на Солнце. Но некоторые детали измерений из-за вариабельности плазменных импульсов недостаточно хорошо изучены. Однако запланированный срок службы MMS-спутников не истек. Во второй половине своей миссии они должны подробнее изучить магнитную реконнекцию на более высокой орбите.

Источник: pro-physik.de

На Луне нашли железо, выброшенное взрывом сверхновой

Фото: НАСА

Примерно два миллиона лет назад был взрыв сверхновой вблизи Солнечной системы. Об этом свидетельствуют следы определенного изотопа железа в морских отложениях. В настоящее время ученые Технического университета Мюнхена (ТУМ) совместно со своими американскими коллегами отыскали и в образцах лунного грунта необычно высокую концентрацию выброса железа этой сверхновой. Они предполагают, что обе находки являются результатом одной звездной вспышки.

Умирающая звезда заканчивает свою жизнь с мощным взрывом. Большую часть материи, особенно возникающие во время взрыва химические элементы, она выбрасывает в Пространство. Один или несколько таких взрывов сверхновых случились приблизительно 2000000 лет назад недалеко от Солнечной системы. На это указывает на Земле повышенная концентрация изотопа железа Fe-60, найденного в глубине коры Тихого океана, а также в морских отложениях.

Радиоактивный Fe-60 возникает почти исключительно при звездных взрывах. Поскольку его период полураспада, равный 2620000 лет, намного меньше возраста Солнечной системы, это железо, появившееся при образовании Земли, давно должно распасться на стабильные элементы.

Лунный грунт миссий Аполлона

Теперь эта гипотеза сверхновой, доказательства которой были впервые найдены в глубине океанской коры исследователями ТУМ в 1999 году, получила еще одно подтверждение: физики Технического университета и их коллеги из США нашли также в образцах почвы Луны необычно большое количество Fe-60.

Аполлон-12: астронавт Алан Л. Бин при отборе проб на поверхности Луны Фото: NASA

Использовались образцы проб, взятых во время полетов миссии Аполлона 12, 15 и 16, которые в 1969-1972 доставили лунный грунт на Землю.

Однако Fe-60 может образоваться на Луне и при бомбардировке космическими частицами, не разбивающимися, как на Земле, об молекулы воздуха атмосферы, а выпадают дождем прямо на лунную поверхность. Это способно привести к расщеплению элементов.

"Но этот источник может объяснить лишь очень малую часть появления Fe-60".
Д-р Гунтер Коршинек (Gunther Korschinek), ТУМ, Мюнхен

Отложение свежесозданного звездного вещества

"Поэтому мы предполагаем, что Fe-60 обеих находок, с Луны и Земли, имеет одинаковое происхождение: это залежи свежедобытого звездного материала, который был создан в одной или нескольких сверхновых".
Д-р Гунтер Коршинек

Поскольку наш естественный спутник - лучший космический архив, чем Земля, ученые впервые определили максимум поступления Fe-60, который должен достичь Луны. Исходя из этого, исследователи могут также рассчитать расстояние до произошедшего взрыва сверхновой.

"Измеренный поток Fe-60 соответствует сверхновой на расстоянии около 300 световых лет. Это значение хорошо согласуется с недавно опубликованной в Nature теоретической оценкой."
Д-р Гунтер Коршинек

Источник: Технический университет Мюнхена

На почти столетней фотопластинке найдены обломки экзопланет

Фотопластинка 1917 года содержит доказательства обломков планет вокруг белого карлика.

Случайная находка в подвале: на почти столетней фотопластинке астрономы обнаружили самое старое доказательство существования внесолнечных планет. В 1917 году американский астроном сфотографировал белый карлик, спектр которого носит явные следы обломков планетарной системы. Но тогда их просто не узнали, и только теперь это свидетельство было случайно обнаружено.

Фотопластинка 1917 года со световым спектром белого карлика
Фото: © Институт Карнеги

В декабре 2015 датские исследователи установили, что древние астрономические фотографические пластинки могут скрывать настоящие сокровища. Они нашли в подвале своего института исторические снимки, в том числе знаменитого затмения 1919 года, а также около 250000 фотопластинок и фотографий из трех обсерваторий - большая часть, которых была полностью не известна.

Выдали линии поглощения

Но потом пришел запрос от Джея Ферихи (Jay Farihi) из Университетского колледжа в Лондоне. Он искал снимки Уолтера Адамса (Walter Adams), астронома Института Карнеги. Тот сделал в 1917 году фото недавно обнаруженного белого карлика. На фотопластинках он зафиксировал изображение этой звезды и ее световой спектр. Особенно необычным карлик тогда не казался, однако, Адамс отметил, что звезда была немного горячее, чем Солнце.

Белый карлик - звезда с остатками астероида Фото: © NASA / JPL - Caltech

При более детальном исследовании Ферихи нашел линии поглощения, которых у такого объекта быть не должно. Они указывают на присутствие в окружении белого карлика тяжелых элементов, таких как кальций, железо и магний - их звезда уже давно должна была втянуть внутрь.

Кольцо обломков вокруг белого карлика

Для этих загадочных химических "примесей" сейчас есть только одно объяснение: белый карлик - звезда, окруженная обломками планетной системы, которая разорвала в агонии окружающие ее экзопланеты подобно тому, как Солнце разрушит в конце жизни нашу систему.

"Этот механизм создает кольца из планетарных обломков и пыли и приводит к тому, что тяжелые элементы долетают до атмосферы белого карлика. Это, в свою очередь, возможно лишь, если до этого существовала полноценная планета".
Джей Ферихи

Записи на обложке фотопластинки 1917 года Фото: © Институт Карнеги

Старые свидетельства далеких планет

Почти столетняя фотопластинка показывает характерный признак разрушенных экзопланет. Хотя астрономы тогда не заметили этой спектральной сигнатуры, она доказывает, что вокруг далеких звезд должны быть планеты.

"Совершенно невероятно, что эта фотопластинка 1917 года содержит старейшее свидетельство такого "загрязненного "белого карлика".
Джон Малчеей (John Mulchaey), директор обсерваторий Карнеги

Он считает вполне вероятным, что в подвале его собственной организации, институтов и обсерваторий всего мира ждут своего открытия другие астрономические сокровища.

"У нас в подвале находятся тонны истории, и кто знает, что мы найдем там в будущем?"
Джон Малчеей

Источник: Carnegie Institution

Скрытые коричневые карлики в окрестностях Солнца

Значительная асимметрия распространения указывает на большое количество скрытых объектов.

Считалось, что окрестности Солнца и существующие там коричневые карлики прекрасно изучены. Однако Габриэлю Бихайну (Gabriel Bihain) и Ральфу-Дитеру Шольцу (Ralf-Dieter Scholz), Институт астрофизики Лейбница, Потсдам, удалось заметить асимметрию распространения объектов, которая заставила их усомниться в общепринятых представлениях.

Для лучшего понимания процесса образования звезд, а также их движения в Галактике очень важно знать фактическое число коричневых карликов в разных областях неба. Коричневые карлики являются своего рода связующим звеном звезд и планет. Благодаря малой массе (приблизительно менее семи процентов солнечной) они не могут создать внутри давление и температуры, достаточные для синтеза гелия из водорода.

Распределение известных близлежащих коричневых карликов в инфракрасном свете. Стрелка указывает направление вращения Млечного Пути, линия разделяет два небесных полушария Фото: AIP/2MASS

Бихайн и Шольц рассмотрели под новым углом распределение известных коричневых карликов. Удивительно, но они обнаружили значительную асимметрию, которая значительно отличается от привычного распределения звезд.

"Известные близлежащие коричневые карлики я проецировал на плоскость Галактики и заметил: половина неба почти пуста! Это был совершенно неожиданный результат, потому что мы представляем себе окрестности, которые должны выглядеть равномерно".
Габриэль Бихайн

Пустая область при взгляде с Земли в значительной степени перекрывается северной частью неба.

Исследователи предполагают, что существует еще множество коричневых карликов, которые заполняют найденный ими пробел. Если это предположение окажется верным, то звездообразование в соотношении 1:4 (один коричневый карлик на четыре звезды) значительно чаще не подтверждается, чем считалось ранее. В любом случае, устоявшаяся картина окрестностей Солнца и характеристики популяции коричневых карликов должны быть в целом пересмотрены.

"Вполне вероятно, что рядом с обычными коричневыми карликами в данных наблюдений скрываются и другие объекты, обладающие еще меньшей планетарной массой. Так что, безусловно, стоит еще раз заново прочесать существующие и будущие данные".
Ральф-Дитер Шольц.

Источник: Astronomy & Astrophysics

Гиперскоростная двойная звезда убегает из Млечного Пути?

Команда астрономов Университета Фридриха Александра, возглавляемая Петером Неметом (Péter Németh), обнаружила на краю Млечного Пути двойную звезду, перемещающуюся практически со скоростью убегания.

Найдено около двух десятков покинувших галактику гиперскоростных звезд, однако, все они - одиночки, тогда как PB3877 - первая летящая на такой высокой скорости широкая двойная звезда. Кроме того, результаты нового исследования противоречат общепринятому сценарию, по которому гиперскоростные звезды получают из центра галактики ускорение от воздействия сверхмассивной черной дыры. Astrophysical Journal Letters опубликовала статью с результатами этой работы.

Совместно с астрономами Калифорнийского технологического института команда Немета показала, что двойные звезды не могут зарождаться в центре галактики, а также не известен никакой другой механизм, способный придать таким объектам столь высокую скорость, не разрушив их.

PB3877 - гиперскоростная широкая двойная звезда, несущаяся по окраине Галактики: указано ее сегодняшнее местоположение относительно Солнца Фото: Thorsten Brand

Поэтому исследователи выдвинули гипотезу, что для связи двойной звезды с Галактикой там должно присутствовать много темной материи. Или же PB3877 прибыла из другой галактики,  а сейчас может либо не может снова покинуть Млечный Путь.

Ранее считалось, что PB3877 - гиперскоростная горячая компактная звезда, обнаруженная, по данным каталога SDSS, в 2011. Новые спектроскопические наблюдения были сделаны телескопами:

• 10-метровым Keck II, расположенным на Гавайях;
• 8,2-метровым Very Large Telescope, находящимся в Чили.

Астрономы Томас Купфер (Thomas Kupfer) и Феликс Фюрст (Felix Fürst), Калифорнийский технологический институт, наблюдали за PB3877 с помощью инструмента ESI, установленного на телескопе Кек II.

При просмотре новых данных они обнаружили слабые линии поглощения, которые не могут исходить от горячей звезды. Холодный спутник, как и его горячая хозяйка, показывает высокую радиальную скорость. Следовательно, эти две звезды образуют бинарную систему - первую найденную астрономами гиперскоростную широкую двойную звезду.

Температура поверхности компактной звезды более, чем впятеро, превосходит солнечную, а компаньон ее на тысячу градусов холоднее нашего светила. От Земли эта система находится в 18000 световых лет. Масса горячей звезды-хозяйки равна лишь половине солнечной, а спутник в семь раз массивнее Солнца.

Источник: Astrophysical Journal

Обнаружен одинокий кузен Юпитера

Найден газовый гигант, в одиночку летящий сквозь Пространство. Небесному телу, в четыре-восемь раз превышающему по массе Юпитер, всего около 10000000 лет. Оно может оказаться либо второй по яркости одиночной планетой, либо молодым коричневым карликом.

На первый взгляд, разница кажется понятной: планеты маленькие, скорее прохладные, вращаются вокруг звезд, тогда как звезды, а также коричневые карлики горячие и часто бывают одиночками. Но астрономы установили, что между планетой и похожим на нее коричневым карликом очень расплывчатая граница. Существуют холодные коричневые карлики - гермафродиты, стоящие между планетами, звездами и планетами-одиночками, у которых нет своих солнц.

Большой кузен Юпитера - коричневый карлик?

Одного гермафродита-одиночку выследила команда Кендры Келлог (Kendra Kellog), Университет Западного Онтарио. От нас его отделяют приблизительно 90 световых лет. 2MASS J1119-1137 имеет 4-8 масс Юпитера. Поэтому найденное небесное тело можно классифицировать как объект, переходный между планетой и напоминающим ее коричневым карликом.

Судя по массе, 2MASS J1119-1137 можно расположить между газовым гигантом и небольшим коричневым карликом Фото: © NASA

Как сообщают астрономы, 2MASS J1119-1137 не имеет ни звезды, ни планеты-спутника. Поэтому он может быть либо коричневым карликом, либо большой одинокой планетой. По словам исследователей, молодые коричневые карлики, как и наблюдаемые газовые гиганты, имеют массу и атмосферу.

Одинокая планета - еще один космический младенец

"Наши наблюдения телескопом Gemini лишь показали, что этот объект моложе 200 миллионов лет. Если он намного младше, то может быть одиноко летящей планетой - аналогом нашего Юпитера, только без звезды".
Станимир Метчев (Stanimir Metchev), коллега Кендры Келлог

Чтобы узнать, сколько лет загадочному одинокому страннику, исследователи проанализировали его излучение инфракрасным спектрометром, установленным на телескопе Baade (Институт Карнеги, Чили). Как выяснилось, 2MASS J1119-1137 всего около 10000000 лет. Это пока космический ребенок.

Аналог газового гиганта

Это также объясняет высокую яркость планет-одиночек в инфракрасном диапазоне.

"В инфракрасном световом диапазоне им отдается значительно больше света, чем возможно было ожидать от более старого и поэтому более холодного коричневого карлика".
Кендра Келлог

Одинокий путешественник - второй по яркости объект такого размера из обнаруженных ранее. Хотя астрономы относят 2MASS J1119-1137 к спектральному классу L7 и, следовательно, к коричневым карликам, они видят в нем также общие черты с планетами. Как 2MASS J1119-1137, так и напоминающий его карлик могут возникать тем же способом, что и планеты, а затем быть выброшены в пространство, считают Келлог и ее коллеги. Поэтому они предполагают, что это небесное тело - аналог газового гиганта, только без звезды.

"Такие одиночки дают нам прекрасную возможность изучить более подробно природу больших внесолнечных газовых планет, поскольку их легче иссследовать, чем такие же экзоюпитеры чужих звезд".
Кендра Келлог

Источник: carnegiescience.edu

Новое изображение Красного прямоугольника, снятого Хабблом

Хаббл снял уникальный Красный прямоугольник. HD 44179 - стареющая звезда, окруженная уникальной структурой - прямоугольником красноватых оттенков. Она получила название по его форме и цвету, которые видны при взгляде с Земли и на предыдущих фотографиях.

Новое удивительно детальное изображение Хаббла показывает, что из космоса туманность выглядит вовсе не как прямоугольник, а представляет собой букву X, дополненную сложными структурами линий пылающего газа, немного напоминающими ступеньки лестницы.

Звезда в центре похожа на Солнце, однако, таким оно станет в конце своей жизни, когда после выкачивания газа и другой материи создаст туманность и придаст ей эту характерную форму. Кроме того, кажется, звезда - часть двойной системы, окруженной плотной областью пыли. Оба компонента могут помочь объяснить ее любопытную форму.

HD 44179 значительно чаще именуют "Красным прямоугольником". Виновниками этого являются ее уникальные форма и цвет, которые нам показывают наземные телескопы Фото: ESA/Hubble, NASA

Астрономы сняли в окружении умирающей звезды структуры, напоминающие лестницы. Новое изображение, полученное с Хаббла (НАСА), показывает удивительные подробности одной из чудеснейших туманностей Млечного Пути.

Красный прямоугольник может служить необычным примером звезды, которой только предстоит стать планетарной туманностью. Сейчас эта туманность классифицируется как прото-планетарная. После завершения оттока массы остается раскаленный белый карлик, заставляющий своим сверкающим ультрафиолетовым излучением светиться окружающий газ. От нас Красный прямоугольник, который можно отыскать в созвездии Единорога, отделяет приблизительно 2300 световых лет.

Разрешение Channel High усовершенствованной камеры обзоров телескопа Хаббл обеспечило это изображение HD 44179 и окружающей Красной прямоугольной туманности — самое яркое из представленных по сей день. Водород, светящийся красным, был снят через фильтр F658N и окрашен красным цветом. Оранжево-красный свет получен в более широком диапазоне длин волн через фильтр F625W и был окрашен синим. Поле наблюдения составляет приблизительно 25 на 20 угловых секунд.

Источник: hubblesite.org

Новый способ обнаружения вращающихся черных дыр

Команда из Рочестерского университета показала, что колебания "скрученного света" может найти разнообразное применение: от поиска вращающихся черных дыр до обнаружения объекта лидаром (лайт-эквивалент радара).

Исследователи сообщают, что случайные колебания интенсивности такого источника, как Солнце, приводят к взаимозависимости скрученных световых пучков. Они показали наличие этих корреляций путем модификации классического эксперимента интерферометрии под названием Ханбери Браун - Твисса (НВТ).

Исследования группы Роберта У. Бойда (Robert W. Boyd) в Институте оптики Рочестера оптики позволяют предположить, что эти корреляции солнечного света (или другого подобного типа света) можно использовать при ряде поисков и обнаружения удаленных объектов, для чего предполагалось ранее применять лазеры и запутанные фотоны.

Новый метод может также предложить способ изучения астрофизических явлений, в которых скрученный свет содержит код. Например, вращающиеся черные дыры могли запечатлеть в нем определенный цифровой отпечаток - тот, который можно отыскать с этим новым угловым НВТ.

Исследователи обнаружили, что колебания скрученных пучков случайного света, таких как солнечный, приводят к угловому эффекту Брауна и Твисса Фото: Андреас Ляпис

"Скрученный свет вокруг нас появляется естественным образом. И тем более случайный свет, где сильнее колебания скрученных пучков, которые формируют свет. Используя HBT интерферометрии мы смогли раскрыть эти корреляции, что дает возможность многообразного интересного применения".
Омар С. Маганья-Лоэза, вдущий автор исследования, доктор философии, член команды Бойда

В 1956 году Роберт Ханбери Браун и Ричард В. Твисса опубликовали революционную работу по оптической физике: их звездный интерферометр собрал свет, направляемый двумя независимыми источниками на звезды, а затем обнаружил свет в двух разных местах на Земле, что позволило им не только вычислить с большой точностью размер Сириуса, но и вызвало много дискуссий в этой области. Ученым казалось, что классическая и квантовая теории света предлагают различные прогнозы.

Эксперимент в Рочестере использует подобную установку, но следит за скрученным светом, который приобретает, по мере его распространения, форму штопора Он может закручиваться более или менее плотно, как предписано его орбитальным угловым моментом. Множество экспериментов, связанных со скрученным светом, выполнены с помощью лазеров - источников когерентного света. Эти опыты зависят от использования запутанных фотонов. Но новый эксперимент показывает, что свет звезды или других распространенных источников может применяться так же хорошо, как источник скрученного света.

"Генерация запутанных фотонов всегда является сложной задачей. Одно из преимуществ использования скрученных пучков случайного света - легкий и почти естественный процесс генерации. Кроме того, вместо одиночных детекторов фотонов можно применять стандартные детекторы. Это важно, поскольку ученые не будут ограничены работой при низком уровне освещенности, что открывает двери для некоторых иных способов использования. Как правило, применение запутанных фотонов вынуждает исследователей работать в темноте, в противном случае на эксперименты сильно влияет шум".
Омар С. Маганья-Лоэза

Но ученым ясно, что корреляции в скрученном свете не предлагают альтернативу для многих других видов применения, требующих запутанных фотонов.

Источник: Science Advances

Почему Северный полюс движется в направлении Гринвича

Северный полюс планеты в 2000 году самым загадочным образом изменил направление движения, повернув на восток, по направлению к Гринвичскому меридиану. Это изменение направления может привести к перераспределению воды на Земле и к таянию полярных льдов.

Ось вращения Земли и физическое расположение Северного полюса, съезжают за год приблизительно на 10 сантиметров. Подсчитано, что за прошлый век полюс сместился в направлении Гудзонова залива (Канада) вдоль линии долготы, проходящей через Торонто и Панама-Сити.

Это движение уменьшилось до перераспределения массы Земли, поскольку кора после окончания последнего ледникового периода медленно восстановилась.

В 2000 он повернул на восток, сделав резкий сдвиг на 75 градусов вдоль вдоль Гринвичского меридиана. Некоторые данные свидетельствовали, что позже началось сокращение ледовых щитов в Гренландии и Антарктиде, вызванное изменением климата.

Северный полюс находится в движении. Реальный, а не это место, которое обозначили, воткнув в лед табличку Фото: Sue Flood/Getty

Новое исследование говорит, что это явление произошло также под влиянием меняющегося распределения воды и суши.

Впервые появились убедительные доказательства, что распределение воды и суши в глобальном масштабе идет в том направлении, куда движется ось, говорится в статье ведущей исследовательницы Сурендры Адхикари (Surendra Adhikari) Лаборатория реактивного движения).

Например, по словам Адхикари, индийский субконтинент и Каспийское море теряют огромное количество воды, таща ось в восточном направлении.

В исследовании были использованы данные со спутников GRACE (НАСА). Ученые изучили, как распределение массы воды было связано с направлением движения оси Земли в период с 2002 по 2015 год.

Результаты позволили раскрыть и другую тайну: почему ось колеблется каждые несколько лет. Это колебание приводит к изменениям и в толще воды по всей планете, говорит Адхикари.

"Точное знание движения полюсов и вращения Земли в целом - обязательное условие для разнообразного применения", - говорит Флориан Зайтц (Florian Seitz) из немецкого Геодезического Научно-исследовательского института (Мюнхен), имея в виду навигационные системы GPS и расположение спутников. Полученные результаты могут также помочь нам изучить изменения климата, говорит он.

Поскольку у нас есть подробный отчет движения оси с 1899, мы можем теперь использовать эти данные, чтобы более точно нанести на карту распределение воды и суши за прошлые годы.

В сочетании с направлением, в котором движется ось, это может помочь значительно уточнить климатические модели.

Источник: advances.sciencemag.org

Орбита "Кассини" не зависит от девятой планеты

Вопреки недавним сообщениям, у "Кассини" - космического аппарата НАСА - нет необъяснимых отклонений орбиты вокруг Сатурна. Об этом заявили руководители миссии и эксперты Лаборатории реактивного движения.

В нескольких недавних новостях прозвучало, что таинственную аномалию орбиты "Кассини" можно было бы объяснить гравитационным рывком предполагаемой девятой планеты Солнечной системы, скрывающейся далеко за орбитой Нептуна, существование которой можно подтвердить другими средствами. Однако навигаторы миссии, рассмотревшие данные с 2004 года, не нашли никаких необъясненных отклонений орбиты космического аппарата.

Фото: NASA/JPL/Space Science Institute

"Неоткрытая планета за орбитой Нептуна, имеющая десятикратную массу Земли, повлияла бы на орбиту Сатурна, а не "Кассини".
Уильям Фолкнер (William Folkner), планетолог JPL

Фолкнер изучает информацию об орбитах планет, используемую для высокоточной навигации космических аппаратов НАСА.

"Это могло бы создать сигнатуру в измерениях "Кассини", когда он был на орбите Сатурна, если бы планета была достаточно близко к Солнцу. Но мы не видим необъяснимой подписи, превышающей уровень шума в измерениях данных "Кассини", взятых с 2004 до 2016".
Уильям Фолкнер

Если данные о положении "Кассини" будут доступны в 2020 году, они могут быть использованы для выявления "наиболее вероятного" места новой планеты Солнечной системы на ее длинной орбите вокруг Солнца, предполагается в недавнем сообщении.

Однако запланировано, что миссия "Кассини" закончится в конце 2017, когда у космического аппарата будет слишком мало топлива для продолжения работы, и он войдет в атмосферу Сатурна.

Источник: jpl.nasa.gov

Когда нейтронная звезда становится черной дырой?

Франкфуртские астрофизики нашли для нейтронной звезды формулу максимальной массы.

Остатки сгоревших звезд, получившие название "нейтронные звезды", считаются самыми компактными объектами Вселенной. Их сильное гравитационное поле неизбежно притягивает все больше массы. Но этот процесс имеет свои пределы.

Нейтронные звезды и черные дыры

Нейтронная звезда по достижении критической массы коллапсирует и становится черной дырой. Десятилетиями оставался открытым вопрос, какова максимальная величина такой массы. Астрофизики университета Гете нашли для нее простую формулу.

Чтобы отсрочить коллапс, нейтронные звезды могут начать вращаться. Центробежная сила способна компенсировать еще довольно долго возрастающую силу тяготения. Чем быстрее при этом вращается звезда, тем больше массы она накапливает, пока в итоге не распадается. Поэтому максимально возможная масса при наиболее быстром вращении и является абсолютным верхним пределом массы нейтронной звезды.

Предельная масса нейтронной звезды

Моделирование гравитационных волн от разрушающейся нейтронной звезды Фото: Лучано Реццола

Рассчитать эту массу по основным свойствам невозможно, так как неизвестно уравнение состояния, которое дает информацию о температуре и давлении элементов в звезде. Однако астрофизики университета Гете нашли элегантное решение этой проблемы: можно получить максимальную массу вращающейся нейтронной звезды по максимальной массе соответствующей невращающейся конфигурации.

"Удивительно, что такую сложную систему, как вращающаяся нейтронная звезда, можно описать столь простым соотношением. Нам известно сейчас, что нейтронная звезда при самом быстром вращении может добавить не больше 20 % своей максимальной невращающейся массы".
Лучано Реццола (Luciano Rezzolla), профессор теоретической астрофизики Университета Гете

Ученые рассчитали десятки тысяч моделей нейтронных звезд. Решающим для их открытия стал правильно выбранный ракурс, под которым они рассматривали данные: был найден стандарт, благодаря которому можно описывать нейтронные звезды универсальным способом, независимо от их уравнения состояния.

"Результат был прямо у нас под носом, мы должны были лишь выбрать правильную перспективу, чтобы увидеть его".
Козима Брой (Cosima Breu), студентка магистратуры Института теоретической физики, сделавшая анализ в рамках своей дипломной работы.

Универсальное отношение максимальной массы - это часть более широкого класса универсальных отношений, которые недавно были открыты для нейтронных звезд. Козима Брой и Лучано Реццола нашли также упрощенную форму момента инерции в зависимости от компактности вращающейся нейтронной звезды. Как только удастся экспериментально измерить момент инерции двойных пульсаров, новый метод поможет точно определить радиус (до 10 % или меньше).

Простой, но фундаментальный результат открывает возможность в будущем отыскать более универсальные отношения вращающихся звезд.

"Мы надеемся найти еще больше подобных интересных результатов при изучении довольно неисследованной области различно вращающихся нейтронных звезд. У этих звезд масса в центре вращается быстрее, чем на поверхности".
Лучано Реццола

Источник: Университет Гете

Изменение цвета кометы Чурюмова-Герасименко

Спектрометром "Розетты" было замечено изменение цвета и яркости кометы Чурюмова-Герасименко, когда Солнце и жара удаляют старую поверхность, проявляя новую.

Спектрометр зонда "Розетта", VIRTIS, начал обнаруживать эти изменения в солнечной части кометы 67P - в основном в северном полушарии и экваториальных областях - в течение нескольких месяцев после прибытия к ней космического корабля в августе 2014.

Изменения цвета: комета Чурюмова-Герасименко
Фото: ESA/Rosetta/VIRTIS/INAF-IAPS/OBS DE PARIS-LESIA/DLR

Новая статья, опубликованная в журнале Icarus, сообщает о первых результатах этого исследования - вплоть до ноября 2014 года, во время которого "Розетта" курсировала на расстоянии 100-10 км от ядра кометы. Сама комета перемещалась по своей орбите ближе к Солнцу: на расстоянии примерно 542-438 млн км.

Комета Чурюмова-Герасименко - новости

VIRTIS осуществлял мониторинг изменений света, отраженного от поверхности в широком диапазоне видимых и инфракрасных волн, как индикатор тонких изменений в составе внешнего слоя кометы.

По прибытию Rosetta обнаружила очень темное тело, отражающее около 6% падающего на него видимого света, так как большая часть поверхности покрыта слоем темной сухой пыли - смеси минералов и органических соединений.

Какого цвета комета 67P

В некоторых местах комета, цвет которой изменился, выглядят ярче
Фото: ESA/Rosetta/VIRTIS/INAF-IAPS/OBS DE PARIS-LESIA/DLR

Некоторые поверхности немного ярче, некоторые немного темнее, что указывает на различный состав. Большая часть поверхности слегка красноватая из-за присутствия большого количества органических веществ, а территория, где много льда, выглядит несколько более голубой.

Даже когда Rosetta впервые сблизились с кометой вдали от Солнца, было замечено, что льды, скрытые под поверхностью, слегка нагреваются, превращаются в газ, который устремляется в Пространство, поднимая с поверхности пыль и внося этим вклад в кому и хвост кометы.

VIRTIS показывает, как "старые" слои пыли медленно выталкиваются и постепенно появляются свежие. Эта новая поверхность начинает лучше отражать, что увеличивает яркость, а большее количество льда усиливает голубизну.

В среднем, яркость кометы изменилась примерно на 34%. В регионе Имхотел за три месяца наблюдений она увеличилась с 6,4% до 9,7%.

Источник: sci.esa.int

Девятая планета Солнечной системы приобретает облик

Астрофизики Университета Берна смоделировали развитие ненайденной планеты, вращающейся во внешней Солнечной системе. По их данным, объект имеет радиус, соответствующий 3,7 земным, а его температура - -226 °C.

Сообщение привело в смятение астрономический мир: в заявлении исследователей (Калифорнийский технологический институт) Константина Батыгина (Konstantin Batygin) и Майка Брауна (Mike Brown) в этом году прозвучало, что они на основании движения объектов в поясе Койпера делают вывод о ранее неизвестной планете. С тех пор пытаются планетологи всего мира пытаются получить больше информации о "девятой планете", чтобы обнаружить ее.

Насколько велика планета и какова ее яркость, если этот объект действительно существует? Жарко там или холодно, и каким телескопом ее можно найти? Эти вопросы вызвали у Кристофа Мордасини (Christoph Mordasini), профессора Бернского университета, и Эстер Линдер (Esther Linder), его аспирантки, желание найти ответ.

Какая она, 9 планета Солнечной системы

Оба швейцарских исследователя - эксперты в области эволюции планет с использованием компьютерных моделей. Обычно они исследуют возникновение новых экзопланет, удаленных на много световых лет. Поэтому для Эстер Линдер кандидат на роль "девятой планеты" является близким объектом, даже на расстоянии в 700 раз большем, чем путь "Земля-Солнце".

Мордасини и Линдер предположили, что девятая планета представляет собой уменьшенную версию Урана и Нептуна. Это должен быть небольшой ледяной гигант, покрытый водородно-гелиевой оболочкой. Используя свою модель развития планеты, они подсчитали, как с момента зарождения Солнечной системы изменились за 4,6 млрд лет такие значения, как ее радиус или яркость. Работа была частью исследовательского проекта Национального научного фонда "Planets In Time" и НКРС "PlanetS".

Нагревание изнутри

В своей работе, вышедшей в "Astronomy & Astrophysics", авторы пришли к следующему результату: планета с десятью земными массами, как это было предложено двумя американскими исследователями, имеет сейчас радиус, соответствующий 3,7 земным, температуру, равную 47 К или -226 °C. Это означает, считает Линдер, что сама планета излучает тепло.

"Если сама планета не имеет никакой внутренней энергии, ее температура составит всего 10 К или -263 °C", потому что тогда излучение будет состоять только из отраженного солнечного света".
Эстер Линдер

Этот внутренний поток энергии, который происходит от охлаждения внутренней части планеты, также означает, что в инфракрасном свете планета намного ярче выглядит, чем в видимом, в котором можно рассмотреть только слабый отраженный солнечный свет.

"Исходя из нашего исследования, девятая планета сейчас больше, чем просто материальная точка, с помощью этих физических свойств она приобретает облик".
Кристоф Мордасини.

Почему телескопы не нашли 9 планету?

Ученые также выяснили, могут ли их результаты объяснить, почему телескопы еще не нашли 9 планету. Они подсчитали на разных орбитах яркость меньших и больших планет и ​​решили, что у ранее проведенных исследований был лишь маленький шанс отследить объект с 20 массами Земли или еще меньших размеров, особенно если он проходит вблизи самой удаленной точки своей орбиты.

Но зонд "Wide-field Infrared Survey Explorer" (НАСА) должен был найти планету с 50 массами Земли или более. Это интересный верхний предел массы планеты, объясняет Эстер Линдер. Исследователи полагают, что будущие телескопы, например, строящийся "Большой синоптический обзорный телескоп" (LSST) в Чили или специальные поиски, обнаружат девятую планету или исключат ее существование.

Источник: unibe.ch

Следы взрывов сверхновых на океанском дне Земли

Исследователи обнаружили на океанском дне доказательства взрывов сверхновых, которые, должно быть, происходили относительно близко к Земле всего лишь полтора миллиона лет назад

Последний час массивной звезды - весьма захватывающее зрелище. В момент гигантского взрыва, происходящего вслед за распадом ее центра, светимость на короткое время возрастает в миллионы и миллиарды раз, и лишь затем звезду разрывает массивной ударной волной. Такие сверхновые звезды - настоящие сеятели звезд: они катапультируют в Пространство большое количество тяжелых элементов.

Много десятилетий исследователи пытались разгадать, были ли в прошлом сверхновые, рождавшиеся вблизи Солнечной системы, как они влияли на Землю и не могли ли они вызвать массовые вымирания. Две международные группы исследователей пишут в сообщении, вышедшем в Nature, о новых подробных доказательствах звездных взрывов сверхновых в наших ближайших космических окрестностях.

Художественное изображение сверхновой, яркой, как целые галактики Иллюстрация: Greg Stewart / SLAC

Команде, возглавляемой австрийским ученым Антоном Вальнером (Anton Wallner), Австралийский национальный университет, удалось доказать следы нескольких сверхновых на морском дне Тихого океана, Южной Атлантики и Индийского океана. Это стало возможным благодаря нестабильности изотопа железа 60Fe, который был найден в глубоководных пробах, датированных 1,5-3,2 и 6,5-8,7 млн ​​лет и имеет период полураспада 2,6 млн лет. Естественным образом на Земле он практически не возникает. Изотопные сигналы этих периодов позволяют сделать вывод о нескольких сверхновых на расстоянии приблизительно 300 световых лет.

Вторая группа во главе с Дитером Брайтшвертом (Dieter Breitschwerdt), Технический университет, Берлин, смогла реконструировать с помощью изотопного анализа и расчетов моделирования, когда и где точно произошли ближайшие взрывы сверхновых. По их результатам, в последние 15 млн лет было около 16 взрывов сверхновых, что привело к появлению так называемого Локального пузыря, почти свободной от пыли области в межзвездной среде вблизи Солнца. Около половины измеренного 60Fe приходится только на два события, которые произошли в нынешних созвездиях Весов и Вольфа около 2,3 и 1,5 млн лет назад.

Последствия этих взрывов для нашей планеты неясны, но массовых вымираний, причинами которых они стали, не происходило.

"Они были, к счастью, достаточно далеко, чтобы оказать прямое влияние на органическую жизнь на Земле".
Антон Вальнер

Источник: nature.com

Неожиданная черная дыра по имени "Бегемот"

Сверхмассивная черная дыра довольно средней галактики удивила астрономов. Неужели им нужно снова пересматривать свои модели?

Если исходить из современных моделей астрономов, одна из наиболее массивных черных дыр расположилась в центре галактике, которая для этого вовсе не предназначена. "Бегемот", как называет его НАСА на своем веб-сайте, по-видимому, живет в галактике NGC 1600 и имеет 17 миллиардов солнечных масс.

Композиция на основе наземного наблюдении и снимков телескопа Хаббл Фото: NASA, ESA, Digital Sky Survey 2

Этот объект - вторая по величине черная дыра после гравитационного монстра в скоплении галактик Coma, сообщают в "Nature" астрофизики, возглавляемые Йенсом Томасом (Jens Thomas) - Институт внеземной физики Макса Планка, Гархинг. Ученые были весьма удивлены размером черной дыры, потому что NGC 1600, находящаяся в созвездии Эридан, свет от которого идет к нам 200000000 лет, считается галактикой средних размеров. Ранее такие сверхмассивные гиганты были выявлены только в очень активных и плотных звездных скоплениях.

Первые признаки в данных NGC 1600, полученные с помощью комплекса телескопов MASSIVE Survey, уже показали, что в галактике активно действует что-то очень мощное. Для тщательного исследования команда направила на эллиптическую галактику объективы обсерватории Gemini на Гавайях и телескопа Хаббл. Это позволило заметить сильное ускорение звезд вблизи черной дыры, что может быть вызвано лишь очень крупным сверхмассивным гравитационным центром.

Симуляция сверхмассивной черной дыры
Фото: © NASA, ESA и D. Coe, J. Anderson, R. van der Marel

На его долю приходится примерно два процента от общей массы галактики NGC 1600 - что на порядок превышает количество, которое могло быть, по предыдущим теориям, у черных дыр в подобных звездных системах.

Если небольшие черные дыры возникают путем коллапса звезд, то их более крупным собратьям нужны для роста гигантские массы космической пыли и другой материи. Или же они увеличиваются при столкновении черных дыр и их слиянии. Оба сценария не подходят NGC 1600, которая является свидетельством, что такие гиганты могут встречаться чаще, чем считалось раньше.

Источник: nature.com

Физики обнаружили редкий коричневый карлик

Команда, возглавляемая Джастином Креппом (Justin Crepp), открыла HD 4747 B - редкий коричневый карлик. Он будет служить астрофизикам для проверки теоретических моделей массы, возраста и металличности.

Группа Джастина Креппа и Фрэнка М. Фреймана (Frank M. Freimann), доцента физики Университета Нотр-Дам, обнаружила редкий коричневый карлик, слабый объект со свойствами звезды и планеты, и определила его массу, возраст и основной состав, которые могут быть использованы как "точка отсчета" для изучения этих неуловимых объектов.

Как полагают ученые, коричневые карлики - звезды, в которых процесс формирования был прерван еще до накопления достаточной массы и давления ядра, достаточных для начала процесса ядерного синтеза, высвобождающего энергию в виде света. Этот промежуточный продукт развития между настоящими звездами и экзопланетами изучать очень трудно, так как их слабое свечение из-за отсутствия устойчивых ядерных реакций со временем исчезает.

Открытию объекта, названного HD 4747 B, способствовало 18 лет точных спектральных измерений звезды, которая, как выяснилось, скрывает орбитальный спутник.

Астрофизики предполагают, что эти спутники образуются одновременно и из того же материала. По ним можно сделать вывод о физических свойствах, таких как возраст и состав коричневого карлика, их родительской звезды. Нет других объектов, у которых известна одновременно масса, возраст и металличность независимо от света, который дает спутник. Поэтому HD 4747 B можно использовать как тестовый ориентир для изучения коричневых карликов.

В прошлом масса коричневых карликов рассчитывалась на теоретических эволюционных моделях. Команда Креппа вычислила массу HD 4747 B непосредственно с помощью наблюдений его орбиты при эксперименте, уточняющем модель коричневого карлика. Ожидается, что эта работа, в свою очередь, поможет получить информацию для модели экзопланет.

По данным трехмерного анализа орбиты, HD-4747 В имеет массу около 60 Юпитеров (масса 80 Юпитеров требуется для запуска ядерного синтеза), что значительно ниже теоретической оценки (72 Юпитеров), хотя все еще в пределах неопределенности. Предстоящие измерения команды Креппа обеспечат еще более строгое тестирование моделей, применяемых астрономами к коричневым карликам.

Команда обнаружила объект с помощью телескопов Кек на Гавайях, и опубликовала свои результаты в статье, описывающей открытие.

Исследование было представлено в Astrophysical Journal.

Источник: news.nd.edu

Телескоп горизонта событий покажет рост черной дыры

Супермассивной черной дыре в Млечном Пути с горизонтом событий меньше орбиты Меркурия не удается затмить одиночную звезду.

В декабре 2015 года международная исследовательская группа Event Horizon Telescope (сокращенно EHT) впервые измерила магнитные поля, способствующие росту черной дыры. Этот Телескоп горизонта событий является массивом связанных радиотелескопов, охватывающим весь земной шар. Он способен делать изображения самого высокого разрешения в истории астрономии. Когда телескоп нацелен в центр Млечного пути, где находится Стрелец A *, он может видеть структурные детали в аккреционном потоке, который окружает горизонт этой черной дыры.

Впервые астрономы обнаружили вблизи нее доказательства существования масштабных магнитных полей. Открытие, опубликованное в журнале Science, переносит представления о черных дырах из области теоретических спекуляций на территорию эмпирического факта, говорит Эвери Бродерик, ассоциированный член факультета канадского института "Периметр" и Университета Уотерлу, соавтор работы, обнаружившей высокие уровни поляризации в радиоизлучении Стрельца А * - астрономическое проявление черной дыры, масса которой равна 4,5 млн солнечных.

Черная дыра Млечного Пути

Черные дыры - регионы пространства-времени с настолько сильной гравитацией, что "попадающее в них не выходит наружу", - говорит Бродерик. Как следует из названия, они по своей природе темные и не способны выпускать свет или материю, как только они прошли порог, откуда нет возврата - горизонт событий черных дыр. Но по данным EHT, из материи спирали, исчезающей за горизонтом событий, вырастает нечто, названное Бродериком "монстром, скрывающимся в ночи"

Воздействие черных дыр на окружающий их газ и звезды может вызвать свечение аккреционных дисков и производить необычайно сильную энергию. Они могут иногда даже затмить свои галактики.

Sagittarius A *, несмотря на сравнительно огромную массу, намного анемичнее некоторых других черных дыр и не способен затмить даже одну яркую звезду. Но данные EHT открывают тайну исчезновения материи спирали, направляющейся к черным дырам, пропадающей за горизонтом событий и вырастающей в то, что Бродерик называет "монстрами, скрывающимися в ночи".

EHT покажет также обратный процесс, в результате которого некоторые черные дыры способны запускать отток энергии и материалов почти со световой скоростью, расширяя свое влияние в галактических масштабах. Десятилетия теоретических работ, включая огромные компьютерные симуляции, объяснили, как сильные магнитные поля вблизи горизонта черной дыры способствуют процессам, которые позволяют ей расти. Но с данными EHT, ученые могут увидеть, как эти процессы работают на практике.

Массив Телескопа горизонта событий

Радиоизлучение в Стрельце А * создает вокруг сжатых силовых линий магнитного поля высокоэнергетические электроны, высокую степень поляризации излучения, связанную с локальной ориентацией магнитного поля, и возможность отслеживать структуру магнитных полей. Обнаружение высокой поляризации в Стрельца A *, зависящей от размера горизонта черной дыры, во-первых, проверяет, что магнитные поля есть, во-вторых, обеспечивает измерение их типичного размера.

Создание снимка аккреционного диска вокруг Стрельца А *, горизонт событий которого меньше орбиты Меркурия, сродни попытке изображения грейпфрута на Луне. Но массив EHT должен справиться, так как уже сейчас там достаточно телескопов, чтобы сделать это в ближайшие годы, добавляет Бродерик.

Такие изображения позволят астрофизикам лучше понять рост черных дыр, их взаимодействие с окружающим миром, и даже природу гравитации. Изучение деталей этого процесса даст исследователям возможность проверить, насколько верна общая теория относительности - одна из основ современной физики - в отношении гравитационных условий вокруг черных дыр.

Источник: perimeterinstitute.ca

Марсоход сфотографировал "пылевого дьявола"

Марсоход Opportunity как раз исследует небольшую долину на краю кратера Индевор на Марсе. На южном склоне долины его солнечные батареи оптимально направлены к Солнцу, так что роверу не пришлось делать перерыв во время марсианской зимы. В конце марта он смог сфотографировать вихрь пыли, что было в это время это редкой удачей.

Оппортьюнити пережил необычайно активную зиму, так как команда Лаборатории реактивного движения НАСА привела его на особо выгодную позицию. С прошлого года ровер изучает небольшую долину, которой команда дала название "Долина Марафона" (Marathon Valley) как напоминание о том, что марсоход с момента высадки в начале 2004 года преодолел расстояние больше марафонской дистанции.

Долина расположена на краю кратера Индевор. С конца октября Opportunity находился на ее южном склоне, где его солнечные элементы были оптимально нацелены на низкое зимнее светило, что гарантировало энергоснабжение.

"Пылевой дьявол" снят 31 марта 2016 года Фото: NASA/JPL-Caltec

Зимнее солнцестояние в южном полушарии Марса было 2 января, поэтому условия освещения день то дня улучшались. Но не только выгодное положение марсохода в Долине Марафона позволило его зимнюю активность: солнечные батареи были этой зимой намного чище, чем в предыдущие шесть (марсианский год длится около 1,9 земных).

Со склона долины роверу удалось 31 марта сделать снимок так называемого "пылевого дьявола". Это небольшой видимый воздушный вихрь, который создается путем вращения горячего воздуха и тащит с собой песчинки. Spirit, близнец Opportunity, регулярно снимал такие смерчи. Его собрат-марсоход, был ранее в этом отношении менее удачлив.

Фотография была сделана с хребта Кнудсена - области южного склона Долины Марафон, куда марсоход поднимался на 32 градуса - новый рекорд для ровера на Красной планете.

Оппортьюнити, приземлившийся на Марс в начале 2004, должен был заниматься его изучением только 90 марсианских дней, но он превзошел все ожидания и все еще ​​исследует планету. Марсоход Spirit, высаженный вместе с ним в 2004, работал тоже значительно дольше, чем планировалось, но затем застрял в неудобном положении в песке и выработал во время марсианской зимы все электричество. Контакт с ним был отменен в марте 2010 года.

Источник: jpl.nasa.gov