Ученые предполагают, что инопланетяне могут следить за нами

Наблюдают ли за нами инопланетяне? Вполне возможно, считают двое ученых из Германии и Канады. Они предполагают, что внеземные цивилизации уже обнаружили Землю. Причем, тем же методом, который используют земляне для поиска космической жизни.

Во Вселенной возможна разумная жизнь, а обитатели иных планет уже давно за Землей наблюдают, считают двое исследователей, Рене Хеллер (René Heller), Институт Макса Планка, Геттинген, и Ральф Э. Пудритц (Ralph E. Pudritz), Университет Макмастера, Канада. Они объясняют в совместной статье, как внеземной разум мог обнаружить нашу планету.

Наблюдающие инопланетяне уже давно смотрят на Землю Фото: DPA

Поиск радио- или телесигналов

Далекие планеты можно было обнаружить по нерегулярности освещенности звезд, вокруг которых они вращаются. Планета, проходящая линию прямой видимости звезды с Земли, должна минимально затемнять свет своего солнца. Поэтому далекие звезды, имеющие планетарные системы, "мерцают". Они считаются особенно перспективными кандидатами при поиске обитаемых планет.

Уже более шести лет космическим телескопом Kepler отслеживаются такие мерцающие звезды. Инопланетяне могли использовать тот же метод и искать во Вселенной другие живые существа. Возможно, они даже видели нашу планету и посылали нам сообщение в форме телевизионных или радиосигналов, которые мы по сей день безуспешно прослушиваем.

В узкой полосе в нашей звездной окрестности внеземные цивилизации могут наблюдать транзит Земли по Солнцу
Фото: Аксель Кветц (MPIA)/Аксель Меллингер, Central Michigan University

Мы не можем спрятаться от внеземных наблюдателей

Но это может измениться, считают Пудритц и Хеллер. Надо только вести поиск внеземного разума в нужных местах. Оба исследователя, пожалуй, знают, где:

"Суть нашей стратегии в том, что область поиска ограничивается очень малой частью неба. Таким образом мы могли узнать еще в течение одной человеческой жизни, есть ли инопланетные астрономы, которые могут нас видеть и пытаются с нами связаться. Мы не сможем спрятаться от наблюдателей, которые находятся в солнечной зоне транзита Земли".
Рене Хеллер

Кроме того, исследователи представили список 82 ранее известных звезд, которые с этой целью необходимо рассмотреть. Однако вблизи Солнца может быть примерно 100000 звезд, обитатели которых могли бы обнаружить нашу цивилизацию на основе вышеуказанного метода.

Источник: liebertpub.com

Красные вспышки из черной дыры V404 Лебедя

Очень яркие ультракороткие красные вспышки стали загадкой для астрономов.

Эта черная дыра испытала прошлым летом не только одно из самых сильных извержений за последние десятилетия. Из созвездия Лебедя, где она находится, исходили в это время яркие, словно тысячи солнц, загадочные красные вспышки, длившиеся всего несколько долей секунды. Причина их возникновения пока не ясна. Исследователи предполагают, однако, что они исходят из основания джетов этой черной дыры.

Почти 8000 световых лет отделяют от нас черную дыру V404 Cygni. Этот объект с массой, соответствующей приблизительно 12 солнечным, обычно довольно незаметный. Вокруг него вращается сравнительно небольшая умирающая звезда. Но летом 2015 эта система внезапно стала активной. Астрономы наблюдали сильные высокоэнергетические всплески излучения одновременно в разных волновых диапазонах. С черной дырой такое происходит крайне редко.

Красные вспышки (вставка) Фото: Университет Саутгемптона/Solent News

По сообщению научно-исследовательской группы Саутгемптонского университета, возглавляемой Пошаком Ганди (Poshak Gandhi), черная дыра испускала на пике этих извержений ранее неизвестные красные вспышки. Их обнаружили на снимках мультиспектральной сверхскоростной камеры, установленной на телескопе Гершеля, который находится в Ла-Пальме на Канарских островах.

Каждая из этих красных вспышек высвобождала в доли секунды энергию тысячи Солнц, а некоторые были даже короче 1/40-й секунды. На фотографиях высокоскоростные камеры телескопа зафиксированы вспышки одновременно в трех световых диапазонах. Но астрономы обнаружили, что при этом излучается не белый, а красный свет.

Черная дыра V404 Cygni откачивает материю у своей маленького умирающего спутника - звезды-компаньона Фото: © ESO/ L. Calçada

Неизвестно, как возникают красные вспышки и какие процессы там протекают

"Высокая скорость этих вспышек показывает нам, что область, где создается этот свет, должна быть очень компактной. По цвету, скорости и энергии этих вспышек мы делаем вывод, что этот свет должен исходить из основания джетов этой черной дыры".
Пошак Ганди

Однако наблюдения показывают, что извержения особенно скапливались, когда черная дыра всасывала материи больше, чем могла поглотить.

"Эти вспышки были сильнее всего на пике обжорства".
Пошак Ганди

Поэтому исследователи предполагают, что перенасыщение веществом, откаченным у звезды-компаньона, играет важную роль. Это может вызвать взрывную реакцию черной дыры, при которой возникают джеты, а с ними и вспышки.

Об их общем происхождении свидетельствует тот факт, что V404 Лебедя всегда испускала вспышки, когда из нее исходил пучок высокоэнергетических частиц.

"Длительность этих эпизодов вспышек, возможно, связана с появлением и прекращением джетов".
Пошак Ганди

Но точно неизвестно, как возникают вспышки и джеты.

Источник: mnras.oxfordjournals.org

Темные спутники вызывают вспышки звездообразования

Для объяснения вспышек звездообразования, зафиксированных в карликовых галактиках, астрономы используют компьютерные симуляции на основе теоретических моделей.

Риверсайд, штат Калифорния. - Одно из главных предположений сегодняшней модели возникновения структур во Вселенной, известной как модель Лямбда-CDM, говорит о том, что галактики окружены очень протяженными и массивными ореолами - гало темной материи, а вокруг тех находятся многие тысячи мелких субгало темной материи.

Вокруг Млечного Пути и других крупных галактик такие субореолы темной материи обладают достаточным количеством газа и пыли, поэтому там могут формироваться небольшие галактики. Мы можем вести наблюдения за некоторыми из этих галактик-спутников, вращающихся миллиарды лет вокруг своего хозяина, пока не происходит слияние с их центральной галактикой. Поступление большого количества газа и звезд способствует бурному процессу звездообразования в галактике, а гравитационное взаимодействие может изменять форму галактики-хозяйки.

Меньшие ореолы образуют карликовые галактики, вокруг которых вращаются еще более маленькие субгало темной материи. Они недостаточно велики для возникновения газа или звезд и поэтому невидимы в телескопы. Однако теоретические модели и компьютерные симуляции обнаруживают такие темные спутники. Чтобы доказать их существование, необходимо непосредственное наблюдение взаимодействия спутниковых галактик с галактикой-хозяйкой.

Карликовая галактика с характерной вспышкой звездообразования Фото: UC Riverside

Доцент алифорнийского университета Лаура Сэйлз (Laura Sales) при участии Тьикске Старкетбург (Tjitske Starkenburg) и Амины Хелми (Amina Helmi), сотрудниц Астрономического института Каптейн в Нидерландах, проанализировала данные компьютерного моделирования. Симуляции проводились на основе теоретических моделей взаимодействия карликовой галактики и ее темного спутника.

Исследователи обнаружили, что при очень близком подходе темного спутника к карликовой галактике его гравитация вызывает в хозяйке сжатие газа и значительные вспышки звездообразования. Они могут продолжаться на протяжении нескольких миллиардов лет. Эти сроки зависят от массы, орбиты и концентрации темного спутника.

Этот сценарий предсказывает, что многие карликовые галактики, которые можно наблюдать, должны обладать более высокой скоростью создания звезд, чем ожидалось, или превращаться в области звездообразования, обнаруженные телескопами.

Кроме того, подобно слиянию между более массивных галактик, взаимодействие между карликовой галактикой и темным спутником вызывает в ней морфологические изменения, которые могут полностью изменить ее структуру (чаще всего с дискообразной до сферической/эллиптической системы. Этот механизм также предлагает объяснение происхождения изолированных сфероидальных карликовых галактик - задачи, не поддававшейся решению в течение нескольких десятилетий.

Полученные результаты были изложены в статье, вышедшей в Astronomy & Astrophysics.

Источник: ucrtoday.ucr.edu

Крупинки в метеоритах могут быть остатками звездных взрывов

Тех, кто ищет "новости про метеорит", должно заинтересовать, что входящие в них крупинки, возможно, долетели до нас от звездных взрывов, произошедших миллиарды лет назад.

Микроскопические частицы пыли, найденные в метеоритном веществе на Земле, вероятно, сформировались во время звездных взрывов, которые произошли задолго до образования Солнца.

Являются ли некоторые частицы космической пыли, известные как "досолнечные крупинки" (pre-solar grains), остатками классических взрывов новых звезд (nova), стало предметом длительного эксперимента в области ядерной физики в Национальной лаборатории Циклотрона Сверхпроводимости (NSCL) Университета штата Мичиган.

Результатом его стали интересные субатомные данные происхождения этих пылинок. Выводы опубликованы в Physical Review Letters. Ведущим автором работы является Майкл Беннетт (Michael Bennett), докторант Университета штата Мичиган.

Исследователи изучают, возможно ли образование этих частиц в процессе классической вспышки новой (nova) - термоядерного взрыва поверхности небольшой звезды, которая является частью двойной системы, где друг вокруг друга вращаются две звезды.

Фото Университета штата Мичиган

Такой взрыв вытолкнул бы газ и пыль (звездную материю) в межзвездное пространство галактики. Часть этого вещества могла использоваться при создании Солнечной системы.

"Существует процесс переработки, продолжающийся здесь. Когда звезды умирают, они извергают в форме газа и пыли материю, которая затем перерабатывается в будущие поколения звезд и планет".
Кристофер Вреде (Christopher Wrede), доцент кафедры физики Университета штата Мичиган, представлявший эксперимент

Вреде и его команда провели в NSCL эксперимент, в котором они создавали и изучали экзотические радиоактивные ядра, оказывающие наибольшее влияние на появление изотопов кремния при вспышках новых.

Оказывается, крупинки, входящие в состав космической пыли, содержат необычно много изотопа кремния-30, который состоит из 14 протонов и 16 нейтронов, который довольно редок на Земле (наиболее распространенным является кремний 28).

Известно, что этот изотоп появляется во время вспышек классических новых, но у исследователей было недостаточно данных скорости ядерных реакций при взрыве, чтобы вычислить, сколько создается кремния-30, что вносило сомнения в происхождение пылинок. Найденный путь ядерной реакции и компьютерные модели взрыва будут использоваться для идентификации частиц.

"Именно эти крупинки являются потенциальными посланниками классических взрывов новых, которые позволяют нам изучать эти события нетрадиционным способом. Обычно вы могли бы направить свой телескоп на новую звезду и посмотреть на свет. Но если вы можете фактически держать кусок звезды в руке и детально изучить его, это открывает совершенно новый взгляд на эти типы звездных взрывов".
Кристофер Вреде

Источник: Университет штата Мичиган

Что прячется в космической пустоте?

Моделирование показало поразительные результаты распределения материи в Пространстве: в огромных космических пустотах может что-то скрываться.

Вселенная состоит из обширных пустых областей, вокруг которых обвиваются нити (филаменты) материи, так называемая космическая паутина. Ранее предполагалось, что эти пространства между космическими нитями абсолютно пусты. Международная команда астрофизиков выяснила, что благодаря активности черных дыр там может находиться до 20 % обычной материи.

Материя во Вселенной

По всем предыдущим измерениям, во Вселенной лишь около пяти процентов видимой, так называемой барионной материи. Еще около 27 % составляет темная материя, взаимодействующая с окружением лишь путем гравитации. Оставшиеся 68 % приходятся на долю еще более таинственной темной энергии, благодаря которой расширение Вселенной ускоряется.

По последним наблюдениям, оба вида материи, нормальная и темная, концентрируются на нитях, которые формируют космическую паутину и содержат обширные пустоты. Маркусу Хайдеру (Markus Haider), австрийскому астрофизику из Инсбрука, и его немецким и американским коллегам удалось с помощью моделирования более подробно рассмотреть это распределение материи.

Симуляция ранней Вселенной

Ученые использовали данные моделирования "Illustris" - одной из хитроумнейших имитаций образования галактик и расположения барионной и темной материи в филаментах, начиная с времени, когда Вселенная достигла лишь 12 млн лет (сегодня её возраст уже вырос на 1,8 млрд лет). В симуляции рассматривался кубический фрагмент с длиной ребра 350 млн световых лет.

Фото: Маркус Хайдер/ illustris collaboration

Исследования показали, что 94 % процентов совокупности видимой и темной материи находится в галактиках, точнее, в нитях. Только 6 % находятся в пустотах, однако, эти пузыри занимают 80 % объема Вселенной, а на галактики приходится лишь 0,2 %.

Не так уж пусто в космической пустоте

К удивлению ученых, моделирование также показало, что примерно 20 % барионной материи находится именно в пустых полостях. Хотя это, в основном, видимая материя, ее вряд ли можно наблюдать, так как она состоит из очень тонкого холодного газа.

Астрофизики полагают: сверхмассивные черные дыры преобразуют в энергию часть поглощаемой материи и вновь испускают ее. Эта энергия передается близлежащим газовым облакам, что приводит к мощным потокам материи, простирающимся в пустоты за пределами галактик на несколько сотен и тысяч световых лет.

Объяснение проблемы недостатка барионной материи

По мнению Хайдера, этим можно объяснить недостающую барионную материю. Сейчас мы видим гораздо меньше обычной материи, чем ее было в ранней Вселенной. Часть этих потерь, очевидно, выдувается черными дырами в пустоты.

Результаты такого моделирования зависят от различных предположений, например, о черных дырах. Хайдер допускает, что количество материи, выдуваемой в полости, может быть меньше. Однако результат "релевантен, поскольку он показывает, что там могла спрятаться определенная часть материи". Проверить это должны будут дальнейшие имитации с улучшенными моделями.

Источник: mnras.oxfordjournals.org

В чем разница между темной материей и темной энергией?

Темной материи было дано это название благодаря ее необычным свойствам. По мнению астрономов, должно существовать вещество, не испускающее никакого излучения и ничего не поглощающее. Однако его нельзя увидеть, как мы видим звезды, газ или пыль.

Материя во Вселенной

Сегодня наука предполагает, что "нормальная" материя встречается именно в тех местах Пространства, где особенно много темной материи. Здесь и образовались галактики и скопления, состоящие из множества таких объектов. Присутствие темной материи обнаруживается лишь по ее гравитационному притяжению. Никакого другого взаимодействия с "нормальной" материей у нее практически нет.

Темная материя и галактики

Если темная материя не взаимодействует с нашей видимой материей, то каким образом ей удается удерживать галактики?

Поскольку никто не может объяснить движение галактик с помощью общепринятых законов физики, то приходится допустить существование кроме материи, видимой нами в форме звезд и газа, еще и "темный компонент", точно соответствующий этой недостающей массе.

Единственное проявление темной материи - это гравитационное воздействие на "нормальную", видимую нам обычную материю. Например, ученые установили: вращение галактик - включая и нашу, Млечный Путь - поддается объяснению лишь в случае, если их масса значительно превышает общую массу всех их звезд. Это положение распространяется и на большие космические объекты: галактические скопления и сверхскопления.

Предполагается также, что темная материя силой своей гравитации притягивает обычное вещество, что делает возможным образование более крупных структур, в том числе галактик.

Из чего состоит эта невидимая нам материя - представляет ли она собой экзотические частицы либо еще что-то - ученые не знают.

Темная энергия и материя во Вселенной

Темная энергия во Вселенной

Темная энергия - еще более необъяснимая субстанция: о ее существовании стало известно лишь несколько лет назад. Астрономы давно знают о расширении Вселенной. Всегда считалось, что из-за взаимного притяжения материи во Вселенной этот процесс должен замедляться. Затем установили, что этого не происходит, а расширение даже ускоряется. Следовательно, что-то должно противодействовать силе притяжения материи. Эта загадочная энергия и была названа темной.

Источник:  astronews.com

Астрофизик предложил метод поиска планет земного типа

Свет Сириуса

Метод визуализации может помочь обнаружить планеты земного типа, считает астрофизик, возможно, нашедший решение задачи "свеча и маяк".

Поиск землеподобных экзопланет с подходящими условиями для существования жизни - одна из самых больших неразрешенных задач астрофизики. Непосредственная визуализация таких небольших объектов с помощью регулярных телескопов затруднена из-за яркого сияния звезды, обычно заглушающей более тусклый свет потенциальной планеты. Новая разработка космической съемки может разрешить эту проблему.

Исследование, проходившее под руководством астрофизика Технологического института Флориды Дэниела Батчелдора (Daniel Batcheldor), показало, что камера charge injection device (CID) может уловить свет объектов, в десятки миллионов раз более слабый, чем других на том же изображении. Экзопланета возле яркой звезды - один из таких примеров. В камере CID каждый отдельный пиксель работает независимо и использует специальную систему индексации. Очень яркие пиксели передаются очень быстро, а слабые продолжают собирать более слабый свет.

Изображение "А" показывает область Сириуса и координаты неба (зеленым). Красные точки представляют уже каталогизированные объекты. Красная линия - это движение Сириуса. Изображение "B" показывает слабые объекты, обнаруженные вблизи Сириуса
Фото Технологического института Флориды

Устройство CID может обнаруживать тусклые объекты даже за Сириусом, самой яркой звездой в нашей Галактике. Эта технология, примененная в будущих космических миссиях, может помочь сделать ряд глубоких открытий о нашем месте во Вселенной, считает Батчелдор.

Для поиска землеподобных обитаемых планет и детального изучения экзопланет ученые вынуждены вести наблюдения за этими очень слабыми объектами, находящимися вблизи ярких звезд. Такая ситуация часто сравнивается с задачей о свече и маяке, хотя в действительности это в тысячи раз труднее. Современные очень сложные и дорогие способы все еще не могут получать прямые изображения планет земного типа.

Батчелдор возглавлял исследование с использованием CID, проводившееся с помощью 0,8-метрового телескопа Ортега. Команда находила объекты в 70000000 раз слабее Сириуса, ярчайшей звезды ночного неба. Это в тысячу раз превосходит возможности стандартной астрономической камеры. Получив такие результаты в условиях далеко не идеальной атмосферы Флориды, астрофизик намерен в этом году продолжить свое исследование на канарском телескопе, расположенном в горах на Тенерифе.

Решение Батчелдора представляет потенциальный интерес для ученых, поскольку это относительно дешево по сравнению с предыдущими идеями.

Источник: Технологический институт Флориды