Новый рекордсмен космического магнитного поля

Магнитные поля часто создаются движущимися электрическими зарядами. В земном ядре их приводит в действие геодинамо нашей планеты, в технических устройствах или лабораториях - притяжение электромагнитов. Но рекорды бьют генераторы космического магнитного поля: сильно ускоренные потоки частиц вокруг черных дыр или определенных нейтронных звезд, магнетаров, могут генерировать магнитные поля в миллионы Тесла.

Пульсар огромной яркости

Теперь астрономы обнаружили нового рекордсмена среди генераторов космического магнитного поля. Им стала нейтронная звезда, которая извлекает большое количество материала из звезды-партнера и испускает мощные рентгеновские лучи. Двойная звездная система, получившая название Swift J0243.6+6124, была обнаружена в 2017 году, когда произошел выброс струи чрезвычайной яркости и энергии. По мнению астрономов, эта нейтронная звезда является ультраярким пульсаром.

Давно предполагалось, что у таких ультраярких нейтронных звезд должно быть особо сильное магнитное поле. Из-за противоречивых результатов предыдущих определений магнитного поля Swift J0243.6+6124 команда Линг-Да Конга из Китайской академии наук приступила в 2020 г. к измерениям с помощью нового китайского рентгеновского телескопа Insight-HXMT.

Линия поглощения в рентгеновском спектре

Анализы выявили заметную линию поглощения в рентгеновском спектре излучения пульсара в диапазоне энергий 146 килоэлектронвольт. Это показало типичные признаки так называемого циклотронного резонансного рассеяния, которые образуются, когда электроны сильно рассеиваются и ускоряются в магнитном поле небесного тела. Если затем они сталкиваются с рентгеновскими лучами, то проглатывают определенные части этого излучения.

Энергия, при которой возникает эта линия поглощения, позволяет сделать выводы о напряженности магнитного поля в месте события — а в случае Swift J0243.6+6124 оно огромно и намного превосходит предыдущих рекордсменов. Следовательно, у этой нейтронной звезды тоже должно быть необычайно сильное магнитное поле.

Сильнейшее из когда-либо измеренных магнитных полей

Основываясь на своих измерениях, астрономы пришли к выводу о напряженности поля в 1,6 млрд Тесла. Это самое сильное поверхностное магнитное поле, когда-либо измеренное непосредственно с помощью циклотронного резонансного рассеяния и известное на сегодняшний день в космосе.

Более тщательный анализ рентгеновских лучей, испускаемых Swift J0243.6+6124, также позволяет предположить, что у этого пульсара нет простого дипольного магнитного поля, такого как у Земли. Его магнитное поле, видимо, имеет сложную многополюсную структуру. Рентгеновские двойные системы аналогичных нейтронных звезд могут также иметь мультипольные магнитные поля.

Если это подтвердится, то сможет объяснить противоречивые данные измерений магнитного поля многочисленных нейтронных звезд: поскольку другие методы измерения, использовавшиеся ранее, регистрировали только дипольную составляющую магнитного поля, они пропускали полную напряженность магнитного поля.

Источник информации и фото: scinexx.de

Самый глубокий инфракрасный взгляд в космос

Никто никогда не заглядывал так глубоко в космос, как JWST. Космический телескоп, которому дали по имени второго руководителя НАСА название "Джеймс Уэбб", создал наиболее глубокое инфракрасное изображение дальнего космоса, как и ожидалось, значительно более детальное и четкое, чем изображения "глубокого поля", представленные космическим телескопом "Хаббл", который не специализируется на инфракрасном диапазоне.

Телескоп "Джеймс Уэбб", отправленный 25 декабря 2021 в космос, стал самым большим и мощным космическим телескопом. Благодаря 6,50-метровому главному зеркалу и четырем оптическим инструментам, оптимизированным для работы в инфракрасном диапазоне, он будет видеть дальше и четче, чем любой другой телескоп до него. Астрономы хотят заглянуть в раннюю Вселенную, когда возникали первые галактики, а также наблюдать звездные колыбели, экзопланеты и другие космические объекты в инфракрасном свете.

После сложного разворачивания и настройки зеркала и солнечного паруса в космосе, а также обширных испытаний и калибровки "Джеймс Уэбб" готов приступить к выполнению своей научной миссии. Первое изображение нового телескопа было лично представлено президентом США Байденом в Белом доме вчера вечером. Это так называемое изображение "глубокого поля" — портрет далеких галактик, созданный с помощью длинных экспозиций.

Первое глубокое поле "Джеймса Уэбба" показывает галактическое скопление под названием SMACS 0723, откуда свет идет к нам 4,6 миллиарда лет. Большая гравитация этих галактик и связанной с ними темной материи делает из этого скопления гравитационную линзу для сотен еще более отдаленных, слабо видимых фоновых галактик. Детальное изображение было сделано с помощью самого острого инфракрасного глаза телескопа: камеры NIRCam.

Скопление галактик под названием SMACS 0723 и фоновые далекие галактики

"Первое глубокое поле 'Джеймса Уэбба' — это не только первое полноцветное изображение с этого космического телескопа, но и на сегодняшний день самое четкое и глубокое изображение далекой Вселенной в инфракрасном диапазоне, — поясняет Билл Нельсон, администратор НАСА. — Это изображение охватывает область неба, эквивалентную размеру песчинки, находящейся на расстоянии вытянутой руки. Это первый крошечный кусочек огромной Вселенной".

Чтобы сделать видимыми чрезвычайно слабые галактики, телескоп нацеливался на этот участок неба 12,5 часов. Используемая для этой цели камера NIRCam, работающая в ближнем инфракрасном волновом диапазоне (от 0,5 до 0,6 мкм), всегда одновременно направлена на два соседних участка неба. Она содержит десять ртутно-кадмиево-теллуриевых детекторов, функционирующих как ПЗС в обычных цифровых камерах.

"Это лишь первый взгляд на то, на что способен Уэбб, — отмечает Макарена Гарсия Марин из Европейского космического агентства. — Несмотря на то, что это первое глубокое поле уже заставило нас задуматься, я с нетерпением жду изображений и научных данных, которые будут поступать к нам в ближайшие годы". Сегодня вечером НАСА опубликует следующую партию первых снимков космического телескопа.

Атмосфера из водорода и гелия годится для жизни

Атмосфера некоторых планет состоит в основном не из кислорода и азота, как на Земле, а из водорода и гелия. Тем не менее, они могут быть миллиарды лет пригодны для жизни.

Даже на планетах с атмосферой, сильно отличающейся от нашей, могут быть пригодные для жизни условия. К такому выводу пришла исследовательская группа из Университета Берна и Университета Цюриха в исследовании с помощью моделирования, сообщение о котором опубликовано в Nature Astronomy.

Команда под руководством Марит Мол Лус (Marit Mol Lous) изучала крупные каменистые экзопланеты, так называемые суперземли, в атмосферах которых преобладают водород и гелий. Используя цифровую модель, исследователи обнаружили, что некоторые суперземли могут поддерживать умеренные температуры в течение восьми миллиардов лет и, таким образом, содержать жидкую воду.

Как и все планеты, наша Земля после своего образования была окружена оболочкой из водорода и гелия. Сегодня ее атмосфера в основном состоит из азота и кислорода. Однако суперземли при определенных условиях сохраняют свою первозданную водородно-гелиевую атмосферу.

Без парниковых газов на этих планетах должно быть очень холодно. Если же атмосфера достаточно массивна (примерно в 100-1000 раз толще земной), водород действует как парниковый газ. В таком случае там могут преобладать умеренные температуры и существовать жидкая вода, которая наряду с источниками энергии и доступом к питательным веществам считается одним из необходимых элементов для зарождения жизни.

Однако жизнь на такой планете будет сильно отличаться от жизни на Земле. Давление на поверхности планеты, например, должно быть, по оценкам, в диапазоне от 100 до 1000 бар. Такие условия преобладают на дне океана. По мнению исследователей, при поиске обитаемых экзопланет следует учитывать, что жизнь может возникнуть и процветать в условиях, которые на Земле считались бы экстремальными.

Источник информации и фото: spektrum.de

Четыре вредоносные инопланетные цивилизации?

Аспирант испанского Университета Виго Альберто Кабальеро изучил частоту человеческих вторжений за последние 50 лет и попытался определить вероятность инопланетного вторжения. Он предположил, что в нашей галактике Млечный Путь могут быть четыре инопланетные цивилизации, которые могут атаковать планету Земля.

В «Международном журнале астробиологии» исследователь опубликовал в начале месяца статью, в которой исследовал частоту человеческих вторжений в другие страны, произошедшие за последние полвека. Затем он сопоставил эти данные с числом открытых «экзопланет» в Млечном Пути, которых насчитывается примерно в 15 785.

Результатом подсчетов Кабальеро стал вывод: в нашей галактике может быть четыре «злонамеренных» инопланетных цивилизации. И ученые должны быть осторожны в попытках установить контакт с инопланетянами, поскольку это может спровоцировать вторжение.

Однако исследователь признал, что его работа имеет «некоторые ограничения». Статья не проходила рецензирование и в основном считается не более чем «мысленным экспериментом».

Кабальеро пояснил, что исследование основывается лишь на нашем знании жизни, поскольку мы не знаем, как мыслят инопланетяне. А мозг представителей внеземной цивилизации, возможно, имеет совершенно другой химический состав. У них может быть более психопатологическое поведение и отсутствовать наша эмпатия.

Исследователь также признал, что уничтожение нашей планеты внеземной цивилизацией может произойти с той же вероятностью, что и ударом астероида, а такого рода события случаются только раз в 100 миллионов лет, так что пока можно не волноваться. Но это не означает, что о потенциальных угрозах безопасности из космоса никто не задумывается. Правительство США прилагает множество усилий для изучения инопланетных цивилизаций.

В начале года официальные американские документы показали, что Пентагон изучает возможности общения с инопланетными цивилизациями. В них указывалось, что в нашей Вселенной может существовать 4590 внеземных цивилизаций, причем ближайшая из них находится на расстоянии от 1933 до 2670 световых лет.

А в прошлогоднем отчете правительства Соединенных Штатов об НЛО не исключалось, что потенциальным объяснением необъяснимых наблюдений в воздушном пространстве США является активность инопланетян. Эти данные были получены от военной оперативной группы, созданной Белым домом для изучения неопознанных воздушных явлений. С 2004 по 2021 год было замечено 144 случая НВЯ. Из них 18, по-видимому, «демонстрировали передовые технологии».

Это побудило правительство США к созданию еще одной целевой группы для изучения сообщений о таких явлениях вблизи военных объектов США.

Источник: joe.co.uk

Сможем ли мы распознать язык инопланетян?

Если инопланетяне отправят нам сообщение, заметим ли мы его? На эту тему рузмышляет Флориан Фрайштеттер, астроном, писатель и артист научного кабаре из организации «Разрушители науки».

Давайте представим, что мы приняли нашими радиотелескопами внеземной сигнал, который не похож на импульсы звезд, галактик или других природных объектов, а потому может быть посланием от разумных инопланетян. Конечно, мы не понимаем языка, на котором он составлен. Хуже того, мы даже не знаем наверняка, послание ли это вообще или, может быть, какое-то природное явление, которое мы просто еще не обнаружили.

Тут нужна математика, в которой на такой случай уже есть готовая правильная формула. Это закон Ципфа. Будучи лингвистом, Джордж Кингсли Ципф работал 1930-е годы над частотностью слов в разных языках. С помощью закона, названного в его честь, можно отсортировать все слова, встречающиеся в тексте, и подсчитать, как часто они используются.

Формула закона Ципфа

Как только слова в тексте упорядочены в соответствии с их частотностью, их можно «ранжировать». Самое распространенное слово имеет ранг 1, второе по распространенности — ранг 2 и так далее. Закон Ципфа, описанный в формуле, теперь связывает вероятность p(i) появления слова в тексте с рангом i, который имеет это слово. Другими словами, самое распространенное слово в языке используется в два раза чаще, чем второе по частоте, и в три раза чаще, чем третье по частоте, и так далее.

Конечно, это не точное соотношение. Но статистически, игнорируя чрезвычайно редкие слова, закон Ципфа работает. Мы до сих пор точно не знаем, почему. Но известно, что детский лепет ему не подчиняется; звуки, которые издают младенцы, почти полностью случайны. Лишь позже высказывания маленьких детей приближаются к описанному Ципфом распределению.

Детский лепет не подчиняется закону Ципфа

Свисты дельфинов примерно также подчиняются закону Ципфа, и предполагается, что их тоже можно понимать как сложный язык. Мы не знаем в деталях, что дельфины рассказывают друг другу. Но в соответствии с этим законом они на самом деле говорят друг другу что-то.

У дельфинов есть язык

Аналогичный анализ был применен и к знаменитой рукописи Войнича, загадочному тексту, который датируется (или кажется датируемым) XV или XVI веками и который до сих пор никому не удалось однозначно расшифровать. Однако его неизвестные символы подчиняются закону Ципфа, что как минимум свидетельствует о том, что там действительно что-то написано, а не просто кто-то что-то нацарапал на бумаге.

Страница рукописи Войнича

Потенциальное сообщение от гипотетических инопланетян тоже должно подчиняться закону Ципфа, если это не естественный сигнал, а что-то действительно написанное на языке. Что не означает, что какие-то инопланетные языки не могут подчиняться совершенно другим законам. Однако в поисках внеземного разума мы благодарны за любую помощь, поэтому в исследованиях SETI закон Ципфа внимательно изучается.

Источник: spektrum.de

Четверная звездная система на пути к катастрофе

Пары двойных систем могут объяснить появление в космосе некоторых сверхновых типа 1а

Астрономы обнаружили одну из самых молодых и близких четверных звездных систем. В нем внешняя пара звезд обращается вокруг внутренней. Период обращения составляет всего 5,7 года. Это вызывает гравитационное взаимодействие, и орбиты звездных пар становятся все более эксцентричными. В долгосрочной перспективе это может привести в системе к столкновению — и к рождению сверхновых.

Большинство звезд в космосе вовсе не одиноки, а являются частью системы из нескольких звезд. Наиболее распространены двойные звезды - такое сочетание считается особенно устойчивым. Но и тройные системы встречаются довольно часто. Гораздо реже можно наблюдать комбинации нескольких звездных дуэтов или троек.

Две пары кружатся друг вокруг друга

Команда Тибо Мерле из Свободного университета Брюсселя более подробно изучили HD74438, одну из редких четверных звездных систем, от нас до которой приблизительно 475 световых глет. Она считается кандидатом в квартет звезд с момента открытия в 2017 году. Данные наблюдений обзора неба Gaia и спектрографов высокого разрешения двух телескопов в Новой Зеландии и Южной Африке позволили астрономам впервые определить орбиты и характеристики этих звезд.

Орбиты звезд HD74438 Фото: © Кентерберийский университет

Результат подтвердил, что HD74438 действительно четверная система двух двойных звезд. Внутренняя пара состоит из массивных звезд, которые обращаются вокруг друг друга за 20,4 дня. Внешней паре с меньшей массой для взаимного обращения требуется всего четыре дня. Обе пары обращаются вокруг друг друга на протяжении почти шести лет. Таким образом, HD74438 соответствует классической конфигурации 2+2.

Взаимодействие звезд

Четверной системе, находящейся в молодом рассеянном скоплении, всего 43 млн лет. Следовательно, этот квартет является самой молодой из известных четверных систем. Необычным является небольшое расстояние между двумя звездными парами и их внешний орбитальный период:

«HD74438 — одна из четверных звездных систем с самым коротким внешним периодом. Такие системы очень необычны в рассеянных звездных скоплениях».
Тибо Мерле

Четверные звездные системы, подобные этой, встречаются редко. Сейчас астрономы обнаружили самую молодую и одну из ближайших к нам Фото: © Подбрегар/scinexx

Поскольку обе двойные звезды находятся так близко, их гравитация влияет друг на друга и «каждая пара действует как отдаленный разрушитель другой пары». С течением времени это приводит к изменению наклона и формы их орбит. При этом орбиты звезд внутри пар становятся все более эксцентричными. Это хорошо заметно по слегка вытянутым орбитам обеих звезд, которые должны быть круговыми.

Риск столкновения 50:50

Взаимное отклонение может возрасти до того, что орбиты внутри двойных звезд станут более тесными и эксцентричными. В крайних случаях это приводит к столкновению и слиянию двух звездных партнеров. Судя по астрофизическому моделированию, у HD74438 риск такого столкновения составляет не менее чем 50:50, причем оно может произойти во время жизни звезд, а также после их коллапса в белые карлики.

Однако слияние двух таких звездных остатков может спровоцировать еще одну катастрофу — взрыв сверхновой типа 1а. Это случается, когда масса белого карлика превышает предел Чандрасекара, что приводит к его нестабильности и взрыву. До сих пор астрономы в основном наблюдали такие сверхновые, когда белый карлик высасывает материал из более молодой звезды-партнера и «пожирает» самого себя.

Кандидаты в сверхновые типа 1а?

Однако частота таких каннибалистических пар на самом деле недостаточна для объяснения всех наблюдаемых в космосе сверхновых типа 1а. Мерле и его коллеги рассматривают множественные звездные системы, такие как звездный квартет HD74438, в качестве возможных кандидатов: если белые карлики столкнутся в них из-за гравитационного взаимодействия, это может привести к взрыву сверхновой, даже если предел массы еще не достигнут.

«Недавно было показано, что от 70 до 85 % всех сверхновых типа 1а могут быть вызваны слияниями, которые затем приводят к взрыву белых карликов, не достигших предела Чандрасекара».
Тибо Мерле

Четверные звездные системы, такие как HD74438, являются многообещающими кандидатами на такой путь к термоядерному взрыву.

Источник: scinexx.de

«Марсианские врата». Парейдолия или артефакт?

Новые снимки марсохода НАСА «Кьюриосити» вызывают неоднозначные дискусси, особенно в соцсетях, о том, что на них можно увидеть. И действительно, сталкиваясь с этими изображениями, трудно избавиться от впечатления, что в марсианской скале вырублены ворота или вход в туннель.

Серия снимков была сделана марсоходом « Кьюриосити » с его «мачтовой камеры» (mastcam) на 3466-й день миссии, что соответствует 7 мая 2022 года. Изображение (2022-05-07 T07 :58:16.000 Z) поначалу вызвало наибольший интерес в этой серии, поскольку показывает структуру, напоминающую вход, искусственно вырубленный в природной скале.

Точный размер структуры на Марсе трудно оценить, но, вероятно, она будет размером с ворота, поскольку в нескольких метрах от марсохода видна скала. Хотя входное отверстие разительно выделяется на фоне остального ландшафта и кажется искусственным, при ближайшем рассмотрении окрестностей видно, что предполагаемые «большие ворота» — не единственное сооружение такого типа в этом районе, хотя и наиболее крупное.

Эти структуры отличаются от естественной среды формой или материалом. Однако не каждое сооружение, которое кажется искусственным, в конце концов оказывается артефактом. Мозг часто обманывает нас, и мы начинаем распознавать знакомые объекты и узоры даже в таких хаотических структурах, как камни и облака. В перцептивной психологии для этого есть термин «парейдолия».

Ярким примером парейдолии многие считают так называемое «лицо на Марсе», сделанное зондом НАСА «Викинг-1». Только более поздние изображения Mars Reconnaissance Orbiter от 2007 года показали его реальную форму, в которой некоторые наблюдатели до сих пор узнают неестественную симметрию.

В других случаях виновниками этого являются незнакомый ракурс камеры или неверные пропорции, как это случилось недавно, при взгляде на снимки китайского лунохода. При взгляде на них сначала появляется мысль о хижине на обратной стороне Луны, которая затем оказывается незаметным камнем.

Если исследователи обнаруживают структуру, в создании которой могли бы поучаствовать не силы природы, ее сначала проверяют на возможность естественного происхождения. Если впечатление искусственности объекта или сооружения сохраняется, то его можно считать «кандидатом» на искусственное сооружение до проведения дальнейших исследований — в идеале на месте.

Это относится и к обсуждаемым «Марсианским вратам», наличие которых само НАСА пока никак не прокомментировало...

Источник информации и фото: grenzwissenschaft-aktuell.de