Тайна неустойчивых пульсаров

Новое открытие изменило широко распространенное мнение, что все пульсары - это аккуратно тикающие часы Вселенной. Исследование, проведенное в обсерватории Аресибо в Пуэрто-Рико, случайно обнаружило две чрезвычайно странных звезды - пульсары, которые внезапно исчезают. Иногда они есть, а затем очень долго не появляются.

Существование этого странного поведения было обнаружено случайно. Потребовалось большое терпение со стороны команды радиоастрономов британской обсерватории Jodrell Bank, возглавляемой профессором Эндрю Лайном (Andrew Lyne) из Университета Манчестера, чтобы вообще подтвердить существование этих невидимых пульсаров.

Пульсары - быстро вращающиеся и сильно намагниченные нейтронные звезды - приблизительно 20 миль в поперечнике с массами, составляющими около 500000 земных. Вращение выбрасывает заряженные частицы, устремляющиеся в Пространство из магнитных полюсов, в результате чего пучки радиоволн мечутся по небу, как лучи света от маяка. Это приводит к появлению импульсов, которые можно отследить с помощью наземных радиотелескопов.

Неустойчивые пульсары

Это редко наблюдаемая популяция пульсаров, у которых бывают два состояния:

1. ON-состояние, когда они ведут себя как нормальные пульсары.
2. OFF-состояние, когда они почему-то не работают и не создают радиоволны.

"Они переключаются между состояниями мгновенно. Они включены, а затем выключены и исчезают без какого-либо видимого предупреждения".
Эндрю Лайн

Два недавно открытых неустойчивых пульсара проводят большую часть своего времени в выключенном состоянии. Известны еще три подобных пульсара, но те в основном включены.

Этот пульсар, находящийся в галактике Messier 82, удаленной от Земли на 12 млн световых лет, посылает рентгеновские лучи, досттигающие Земли каждые 1,37 секунды. Астрономы, изучающие этот объект с NuStar, сначала считали его массивной черной дырой, но его рентгеновский импульс показал, что это пульсар Фото: NASA / JPL-Caltech

В сентябре 2012 года нашли один из этих новых объектов, испускающий очень яркие импульсы. Он был назван PSR J1929 + 1357 и утвержден в качестве пульсара в феврале 2013 года.

"В течение следующих 9 месяцев за ним наблюдали не менее 650 раз - 100 часов. Он был включен только в 5 случаях - лишь 0,8% времени".
Профессор Бенджамин Стапперс (Benjamin Stappers) из астрофизического центра Jodrell Bank, соавтор публикации

Наиболее важное значение открытия этого явления в том, что должно быть чрезвычайно большое количество этих исчезающих пульсаров. Вероятно, в поле зрения телескопа Arecibo было более 130 подобных пульсаров, но это был единственный, который попался во время наблюдения. Команда PALFA предполагает, что таких прерывистых пульсаров в области исследования насчитывается около 3000, намного больше, чем число нормальных пульсаров.

Почему такое странное поведение пульсара?

"Объяснение поведения ON-OFF остается загадкой. Это свидетельствует, что окружающая среда пульсара меняется, но как раз то, что вызывает споры по поводу этих изменений, остается открытым".
Д-р Эндрю Сеймур (Andrew Seymour), USRA-постдокторант в Arecibo

Недавние наблюдения этих пульсаров позволяют предположить, что их скорость при выключении составляет только 80 процентов от той, когда они включены. А "нормальные" пульсары замедляются постепенно. Команда PALFA предполагает, что поток заряженных частиц, исходящих из пульсара, тоже заставляет его вращаться быстрее. В позиции OFF этот поток частиц неизвестно по какой причине не может выбрасываться и скорость вращения пульсара уменьшается. Но, как отмечает Сеймур, в сообществе изучающих пульсары пока нет согласия по поводу механизма ON-OFF.

Изменяющаяся скорость вращения пульсара выводится путем расчета сколько ударов было пропущено во время его невидимых фаз.

Лайн надеется, что последующие измерения PSR J1929 + 1357 помогут понять физику механизма излучения пульсаров и изменения их вращения.

Источник: usra.edu

SpaceX: выявлена причина взрыва ракеты Falcon 9

Расследования причин аварии завершены, 8 января SpaceX снова планирует пуск ракеты Falcon 9.

8 января частная космическая компания Space X собирается вновь запустить ракету с несколькими спутниками на борту. Это должен быть первый космический полет компании после неудачи в начале сентября 2016 года, когда ракета типа Falcon 9 взорвалась при предстартовой подготовке на территории SpaceX мыса Канаверал.

В то время считалось, что к взрыву ракеты Falcon 9 привела аномалия при подготовке к запуску двигателя.

Сейчас SpaceX опубликовал более подробную информацию о произошедшем: причиной был отказ напорного резервуара бака с жидким кислородом (II-ой ступени ракеты). Контейнер, содержавший для охлаждения жидкий гелий, мог собирать сильно охлажденный жидкий кислород, который воспламенялся за счет трения.

Кроме того, гелий был настолько холодным, что мог образоваться твердый кислород, что еще больше увеличивало риск воспламенения за счет трения. Исходя из новых выводов, SpaceX хочет в ближайшее время сделать упор на новый монтаж напорного резервуара и загрузить теплый гелий. Эксперты, однако предупредили, что НАСА уже на протяжении десятилетий не устанавливает для охлаждения в резервуарах бак с гелием из-за слишком высоког риска. В будущем SpaceX намерена полностью пересмотреть конструкцию.

Пока от компетентного американского органа FAA (Федерального управления гражданской авиации) не получено разрешение на старт 8 января.

"Если он предоставляет лицензию, то это будет означать, что сообщение SpaceX об ошибке было убедительным и на основе этого были сделаны правильные выводы".
Джон Логдсон (John Logdson) из Университета Джорджа Вашингтона

Источник: spacex.com

Жизнь на планете Проксима Центавра b возможна

Подтвержденная орбита Проксимы Центавра повысила вероятность жизни на ее планете.

Недавно подтверждено, что звезда Проксима Центавра, ближе всего находящяся к нашему Солнцу и являющаяся красным карликом, действительно вращается по широкой орбите вокруг системы Альфа Центавра, образуя с этими звездами тройную систему. Тем самым увеличивается вероятность того, что открытая осенью 2016 планета Proxima (Centauri) b находится не только внутри благоприятной для жизни зоны, но и обладает большим количеством воды и, следовательно, там может существовать земная жизнь.

Подтверждение трех звезд, представляющих собой единую систему (о чем астрономы уже догадывались около 100 лет), важно для понимания особенностей системы Альфа Центавра, возникновения и развития ее планет, считают ученые Европейской южной обсерватории.

Художественное изображение трех звезд Центавра на небе недавно открытой скалистой планеты, обращающейся вокруг Проксима Центавра Фото: ESO / L. Calçada

"По-видимому, Проксима Центавра имеет со звездной парой Альфа Центавра одинаковый возраст (около шести млрд лет). Это облегчает, в свою очередь, возрастную оценку планеты Proxima b".

Исследователи под руководством Фредерика Тевинина (Frédéric Thévenin), Обсерватория Лазурного берега, Франция, и Пьера Кервеллы (Pierre Kervella), Парижский университет Дидро, предположили, что недавно открытая планета Proxima b" могла возникнуть на более далеком расстоянии от Проксима Центавра, а затем перемещена на ее сегодняшнее место вблизки своей звезды. Произошло это как результат тесного интервала между Проксима Центавра и его кузенами в паре Альфа Центавра.

Графическое представление орбиты Proxima Centauri показывает положение Проксимы по отношению к Альфа Центавра в ближайшие тысячелетия (промежутки составляют тысячи лет)
Фото: П. Кервелла, ЕКА, Д. Де Мартин / М. Замани

Но планета могла возникнуть и вокруг пары Альфа Центавра, а впоследствии захвачена гравитацией Проксима Центавра.

Если одна из выдвинутых гипотез верна, то вполне может оказаться, что Proxima b была когда-то планетой изо льда, который растаял и образовал на поверхности жидкую воду.

Источник: grenzwissenschaft-aktuell.de

Новые сведения: на Марсе раньше была вода

На Марсе найдены новые доказательства, что там были условия, подходящие для жизни. Севернее самого большого кратера Красной планеты исследователи обнаружили свидетельства возникновения отложений водных потоков.

Несмотря на уверенность многих ученых, что на Марсе в прошлом была вода, остается спорным вопрос о длительности этой обитаемой фазы. Международная команда исследователей представила новые геологические доказательства присутствия там воды в течение значительных периодов времени.

Область севернее равнины Эллада

Ученые возглавляемые Франческо Салезе (Francesco Salese) из университета Нанта (Франция) сделали выводы из исследований относительно плоской области севернее низменной равнины Эллады, крупнейшего ударного кратера на Марсе (он считается по величине вторым в Солнечной системе после бассейна Эйткен на Южном полюсе Луны).

"Происхождение этих плоских участков на северной окраине равнины Эллады связывали до сих пор с вулканической деятельностью. Наши анализы, наоборот, указывают на что-то иное, потому что мы обнаружили большие по толщине и протяженности участки осадочных пород".
Франческо Салезе

Для возникновения этих осадочных отложений на краю равнины Эллады 3,8 млрд лет назад была необходима изобилующая водой окружающая среда, считают ученые.

Карта высот показывает равнину Элладу, огромный синий бассейн ниже центра изображения. Осадочные отложения на северном краю этого ударного кратера создавались долгое время, когда на Марсе преобладали теплые и влажные условия Фото: Mola science team

Растущие осадочные отложения

Однако еще более важно, что рост этих отложений требует много времени. По мнению исследователей, на Марсе могла быть влажная среда, по меньшей мере, сотни миллионов лет.

Чтобы создать представленную в Journal of Geophysical Research: Planets подробную геологическую карту региона, Салезе и его команда, состоявшая из ученых Франции и Италии, использовали данные спутников Mars Express (ESA) и Mars Reconnaissance Orbiter (NASA). Измерения показали, что слой осадочных отложений на северной окраине Эллады местами достигает в толщину до 500 м и показывает многочисленные признаки структуры, возникшей под действием воды.

"Все эти особенности позволяют предположить, что этот регион подвергается воздействию жарких и влажных условий в течение длительного времени. Они, вероятно, возникли в озере или в протяженной речной системе".
Франческо Салезе

Это также увеличивает шансы, что на Марсе могла быть когда-то, по меньшей мере, микробная жизнь.

Источник: onlinelibrary.wiley.com

Вращение Земли замедляется не так быстро

Замедление вращения Земли было вычислено неверно: доказательство этому было найдено в вавилонских записях.

Известно, что продолжительность земных суток за миллионы лет постепенно менялась. Исходя из предыдущих расчетов, астрономы сделали вывод, что они становятся длиннее на 2,3 миллисекунды в сто лет. Но недавнее исследование получило совершенно другой результат: записи, сделанные тысячелетия назад, говорят, что вращение Земли замедляется не так быстро, как считалось.

Причина замедления вращения Земли

Четыре миллиарда лет назад одни сутки длились всего 14 часов, а сейчас на 10 часов дольше. Виновником этого является в основном Луна, из-за приливных сил которой тормозится вращение планеты вокруг своей оси. Предплагается, что это замедление равно 2,3 миллисекундам за каждые 100 лет.

Земля в ночное время: снимок погоды и окружающей среды спутника Suomi NPP NASA. Мы не замечаем, что вращение Земли за тысячелетия замедляется. Британские исследователи обнаружили, что это происходит не столь быстро, как считалось ранее Фото: NASA/AP/DAPD

Теория и спутниковые измерения, казалось, во многом совпадают. Но британские ученые выявили расхождения, которые оказывают значительное влияние увеличение суток: группа ученых под руководством Кэтрин Хоэнкерк (Catherine Hohenkerk) из "Морского альманаха Ее Величества" (HMNAO) в Тонтоне проанализировала астрономические записи древности и выяснила, что наши сутки становятся за 100 лет длиннее лишь на 1,78 миллисекунд.

Вавилонские записи дают точные данные

Основное доказательство получено из вавилонских клинописных текстов, где наблюдатели зафиксировали 2700 лет назад точное время астрономических событий, в том числе солнечных затмений, происходивших в небе Месопотамии. Анализ сотен тысяч данных затмения звезд Луной подтвердили исторические труды.

Что, однако, замедляет увеличение суток? Исследователи объясняют вопиющее расхождение в 0,5 миллисекунд прежде всего геодинамическими процессами на границе ядра Земли и мантии, которые ускоряют вращение Земли, вызванное воздействием Луны. Вероятно, на ускорение влияют также климатические эффекты. Когда после последнего ледникового периода плавился лед, с континентов ушла огромная тяжесть. Медленная отдача задней части коры также изменила форму земного шара, и, следовательно, скорость его вращения.

Источник: rspa.royalsocietypublishing.org

Земля станет бесплодной и красной, как Марс

Потеряв атмосферу, наша Земля обречена стать бесплодной красной планетой, напоминающей Марс.

Исчезновение атмосферы превратит Землю в конечном итоге в безжизненную красную планету, как Марс - к такому выводу пришел астрофизик Гарвардского университета, Анджали Трипатхи (Anjali Tripathi). Ученый сообщил, что с каждым мгновением в Космос с Земли вылетает 400 фунтов (181,44 кг) водорода и около 6,6 фунтов (2,99 кг) гелия.

Атмосфера планеты Земля истончается

По сообщению на веб-сайте ted.com, астрофизик Анджали Трипатхи заявил, что бегство с Земли атмосферы вызовет огромные изменения в ее составе. Это приведет планету в конечном счете к такому состоянию, когда жизнь на ней не сможет больше существовать и Земля станет бесплодной.

Земля будет в конечном итоге бесплодной, безжизненной планетой, как Марс, предположил астрофизик Анджали Трипатхи Фото: NASA / Getty Images

Трипатхи добавил, что атмосфера, окружающая нашу планету тонким разреженным слоем, позволяет процветать на ней жизни ... И это такое удивительное явление, что факт ее исчезновения должен пугать, по крайней мере, немного.

Почему Марс приобрел красный цвет

Астрофизик полагает, что на Марсе, который сейчас является безжиненной планетой, была такая же система погоды, как на Земле. Это указывает на возможное присутствие там когда-то жизни. Тем не менее, планета пережила процесс сильного атмосферного давления и потеряла водород. Впоследствии оставшийся кислород за счет окисления поверхности придал планете красный цвет.

Анджали Трипатхи предположил, что с Землей происходит тот же процесс. И он в будущем, когда Солнце, поглотив большую часть Солнечной системы, станет ярче, будет протекать более быстрыми темпами. Но еще задолго до этого Земля начнет походить Марс.

Однако у Земли еще есть некоторое время, чтобы подготовиться к своему апокалипсису, поскольку до этого должно пройти еще несколько миллиардов лет.

Источник: scienceworldreport.com

Рост и падение пылевой оболочки V339 Дельфина

Команда астрономов, возглавляемая Анерином Эвансом (Aneurin Evans), Кильский университет, Великобритания, наблюдала за классической новой звездой V339 Дельфина (кратко: V339 Del) и заметила некоторые специфические изменения в ее пылевой оболочке. Результаты наблюдений представлены в статье, вышедшей 19.12.2016 на сайте arxiv.org.

Открытая в августе 2013 года, V339 Дельфина - яркая новая звезда, получившая название по имени своего созвездия - Дельфин.

Это первая Нова, при наблюдениях за которой было получено прямое доказательство поступления лития в межзвездную среду из астрономического объекта. Интересно, что последующие наблюдения за V339 Дельфина показали, что через месяц после ее открытия в этой новой звезде началось образование пыли.

Чтобы лучше понять процесс образования пыли в V339 Дельфина, Эванс и его коллеги проанализировали наборы данных, предоставленных рядом обсерваторий и телескопов. Собранные в течение двух лет наблюдений, они позволили исследователям выделить очевидный рост и снижение массы и радиуса пылинок вокруг этого звездного остатка.

ИК-спектры V339 Del получены IRTF Фото. Эванс и др.

Группа отметила, что быстрое образование пыли происходит примерно на 34-й день наблюдений, а после этого начинает преобладать ее инфракрасное излучение. Они также обнаружили, что эта графитовая пыль имела на тот момент температуру конденсации +1480 К.

Согласно этому документу, образовавшаяся пылевая оболочка имела массу около пяти миллиардных массы Солнца, а зерна выросли до размера нескольких микрометров. Далее размер и масса зерен быстро увеличивались, а температура снизлась примерно до 1000 К, достигнув максимума приблизительно через 100 дней после извержения, и, наконец, после этого пика резко упала.

Исследователи искали наиболее правдоподобное объяснение для наблюдаемого роста и падения пылевой оболочки V339 Дельфина. По их мнению, это изменение, скорее всего, вызвано зарядкой пылинок рентгеновским излучением.

Авторы статьи исключают также возможность разрушения пылинок из-за испарения графитовых зерен, так как температура для этого была слишком низкой.

Источник: arxiv.org