Почему разумные инопланетяне нас не посещают?

Только в Млечном Пути насчитывается 100 квадрильонов звезд, и даже если не у всех из них есть планеты, то по галактике должны бродить десятки высокоразвитых инопланетных цивилизаций. Так почему же мы их не видели? Этот вопрос, известный ученым как Парадокс Ферми, ставит в тупик экспертов уже более 70 лет. Нил Деграсс Тайсон, ведущий американский астрофизик, предложил три основных решения загадки:

1. Возможно, дальние космические путешествия намного сложнее, чем мы думаем. Скорость света свыше 1000 км / час, но есть веские научные причины, по которым космический корабль никогда не сможет достичь такой скорости. Однако даже всего с 10 % от этой скорости исследователь мог бы за миллион лет пересечь всю нашу галактику, а развитая инопланетная цивилизация вполне могла возникнуть где-то в галактике более миллиона лет назад.

Однако мечта «Звездного пути» об исследовании галактики на значительной доле скорости света просто невозможна. Самая высокая скорость, которую до сих пор достигал космический корабль с Земли, составляет 364 660 миль в час, что было достигнуто солнечным зондом Parker чуть более года назад. При такой скорости потребовалось бы почти 8000 лет, чтобы достичь ближайшего соседа Солнца, Проксимы Центавра.

2. Но если инопланетяне могут путешествовать с невероятной скоростью, может быть очень простая причина, по которой они не посетили нас: мы просто недостаточно умны. По меркам сверхразвитой цивилизации человечество может быть слишком примитивными, чтобы вступать в контакт.

3. Более драматичная возможность - это не "Звездный путь", а "Звездные войны". Могло возникнуть несколько развитых цивилизаций. Каждая из них могла попытаться колонизировать перекрывающиеся регионы галактики. Это привело к серии межзвездных войн, что похоже на конфликты между соперничающими империями на Земле в предыдущие века. А когда по всей галактике бушует война, сверхцивилизации, существовавшие до нас, были просто слишком заняты, чтобы посетить нашу маленькую заводь на краю галактики Млечный путь.

Источник информации и картинок: dailystar.co.uk

Картина звездообразования в галактике NGC 4324

Группа российских астрономов из МГУ, возглавляемая Ириной Прошиной, изучила картину звездообразования в кольце NGC 4324 с помощью 2,5-метрового телескопа, принадлежащего Кавказской горной обсерватории.

Исследование было дополнено архивными снимками из обзоров SDSS, GALEX и WISE. Исследователи пишут в статье:

"Мы решили получить полные изображения галактики NGC 4324 в узких фотометрических полосах с центром на эмиссионных линиях Hα и [NII]λ6583 с помощью прибора MaNGaL - картографа с перестраиваемым фильтром. Наблюдения были проведены 17 апреля 2018 года..."

Всего в ходе исследования было обнаружено 18 молодых звездообразующих комплексов (сгустков) со средним размером около 1600 световых лет. Самые крупные, как оказалось, имеют предполагаемую звездную массу, достигающую 10 миллионов солнечных.

Полученные результаты позволяют предположить, что с начала вспышек звездообразования в этих скоплениях прошло не более 10 миллионов лет. Астрономы объяснили, что звезды, которые могли образоваться во время предыдущей вспышки, - с тех пор минуло приблизительно 200 миллионов лет - уже не могут внести свой вклад в дальнюю ультрафиолетовую (FUV) светимость, так как они уже взорвались, или их пик светимости сместился в ближний ультрафиолет (NUV), что и привело к наблюдаемому провалу в FUV в скоплениях.

Согласно результатам исследования, в распределении звездообразующих скоплений в кольце NGC 4324 существует закономерность. Это говорит о том, что физические механизмы звездообразования в локальных масштабах одинаковы в спиральных и линзовидных галактиках.

Исследователи пришли к выводу, что полученные ими данные подтверждают гипотезу о возможном питании диска в NGC 4324 газом за счет падения галактик-спутников, богатых газом, или гигантских облаков.

"Из-за гравитационной нестабильности в кольце образуются сгустки, в которых разгорается звездообразование. Последующими триггерами звездообразования в газообразном кольце, вероятно, являются ударные волны от эволюционирующих комплексов массивных OB-звезд - первых образовавшихся скоплений молодых звезд в газообразных сгустках^

Кроме того, триггером очередной вспышки звездообразования может послужить падение спутника или гигантского газового облака на галактический диск. Таким образом, наблюдаемая нами цепочка "газообразные скопления - звездные комплексы" является цепочкой распространения звездообразования как в пространстве (в кольце), так и во времени".

Источник информации и фото: phys.org

Астероид Рюгу из внешней Солнечной системы

Сегодня астероид Рюгу вращается в околоземном пространстве, но изотопные аномалии указывают на его происхождение из внешней Солнечной системы. Присутствие в нем нескольких тяжелых элементов, таких как железо, титан и хром, свидетельствует, что каменистая глыба должна была возникнуть за пределами Юпитера и Сатурна — возможно, даже в районе Урана и Нептуна, сообщают исследователи в Science Advances.

Долгое время предполагалось, что все астероиды Солнечной системы образовались локально - во внутренней области бывшего первобытного облака. Но в последние годы в поясе астероидов найдены объекты, которые не вписываются в эту картину: одни их них напоминают вымершие кометы, другие необычайно богаты металлами или углеродом.

Это вызывает еще больший интерес к образцам зонда «Хаябуса-2», принадлежащего Японии. Они собраны с астероида Рюгу весной 2019 г. и доставлены на Землю под конец 2020 г. Возраст этого удивительного ромбовидного астероида, расположенного вблизи Земли, составляет приблизительно 4,5 млрд лет, что делает его реликтом раннего периода существования Солнечной системы.

Откуда прибыл Рюгу?

Орбита этого объекта позволяет предположить, что он происходит из внутренней основной части пояса астероидов. Однако первоначальные химические анализы вызвали сомнения в этом, и некоторые исследователи даже предполагают наличие в Рюгу "оттаявшего" кометного ядра.

Новые анализы проливают свет на происхождение загадочного астероида. Команда Тимо Хоппа из Чикагского университета проанализировала четыре образца астероида и, для сравнения, 13 различных метеоритов на предмет содержания в них изотопов железа.

Изотопные аномалии

Анализ показал, что в большинстве метеоритов наблюдается явный избыток изотопа железа 54Fe. В образцах астероида Рюгу, однако, доля этого изотопа железа была значительно ниже, как и в трех метеоритных образцах углеродистых хондритов типа Cl. Эти редкие каменистые метеориты так называемого типа Ивуна содержат относительно много углерода и считаются особенно древними.

В дополнение к аномалиям изотопов железа эти метеориты демонстрируют аномалии и других тяжелых элементов, таких как титан, хром, молибден. Кроме того, как эти метеориты, так и Рюгу содержат относительно много летучих веществ. Это показали параллельные анализы образцов, проведенные другой исследовательской группой.

«Дитя внешней Солнечной системы»

Хопп и его команда пришли к выводу, что Рюгу не мог возникнуть ни во внутренней части Солнечной системы, ни в поясе астероидов. Место его происхождения должно быть значительно дальше: за Юпитером и Сатурном, возможно, даже в сфере влияния Урана и Нептуна.

«Все исследования показывают, что Рюгу, как и углеродистые хондриты, -— дитя внешней Солнечной системы».
Тимо Хопп

Сформировавшиеся на ледяном внешнем краю первобытного облака астероиды изменили свое положение, когда две большие газовые планеты Юпитер и Сатурн переместились внутрь, а Уран и Нептун, взаимодействуя друг с другом, поменялись местами. Это создало турбулентность, которая также привела астероиды, вращающиеся по орбитам далеко снаружи, внутрь, в пояс астероидов.

Источник информации и фото: scinexx.de

Новый вид «Столпов творения» с телескопа Уэбба

В середине 1990-х годов космический телескоп Хаббл представил нам изображение, которое в астрономии сейчас является одним из самых знаковых. В туманности Орла, которую отделяют от нас приблизительно 7000 световых лет, на фоне множества мерцающих звезд возвышаются «Столпы творения» - удивительные структуры межзвездной материи.

Снимок Хаббла «Столпов творения» 1995 года

Теперь телескоп Джеймса Уэбба снял из космоса и подарил нам новую потрясающую картину «Столпов творения».

Снимок Уэбба «Столпов творения» 2022 года

С точки зрения цвета, новый снимок с его оранжевыми и синими тонами напоминает изображение туманности Киля, известное уже несколько месяцев.

Снимок Уэбба туманности Киля

Красные светящиеся области, которые можно увидеть в верхней части некоторых колонн, также впечатляют. Это выбросы звезд, которые только что образовались из смеси газа и пыли. Огненное свечение исходит от молекулярного водорода, фонтанами вырывающегося из молодых звезд, возраст которых составляет всего сотни тысяч лет.

Как и на других изображениях, созданных NIR-камерой космического телескопа, здесь присутствуют искусственные цвета, так как она применяет и анализирует ближний инфракрасный диапазон, невидимый человеческому глазу. В зависимости от того, какие аспекты анализа необходимо подчеркнуть, астрономические изображения обрабатываются по-разному. Это также становится заметно на двух разных изображениях туманности Южное кольцо, сделанных телескопом Уэбба.

Сравнение снимков Хаббла и Уэбба туманности Южное кольцо

НАСА опубликовало новый снимок Уэбба вместе с версией Хаббла от 2014 года. По сравнению с изображением Уэбба, красочная туманность на снимке Хаббла скрывает огромное количество звезд.

Сравнение снимков Хаббла 2014 года и Уэбба 2022 года

Однако это сравнение может показаться несправедливым по отношению к старому космическому телескопу: в 2015 году он тоже показал захватывающий вид с бесчисленным количеством звезд.

Снимок Хаббла 2015 года

Тем не менее, изображение, полученное телескопом Джеймса Уэбба, показывает свежие детали. Новые данные облегчат исследование условий, при которых формируются звезды в туманности Орла.

Источник информации и фото: derstandard.at

Зефирная планета сбила астрономов с толку

Астрономы обнаружили самую «пышную» экзопланету размером с Юпитер вокруг красного карлика. Ее плотность составляет всего 0,27 г на см3 — вдвое меньше, чем у Сатурна, который в Солнечной системе является самым «разреженным» газовым гигантом. Никогда ранее вокруг красного карлика не попадалось таких ​​«пышных» газовых планет. Сегодняшние модели формирования планет с трудом объясняют, как она возникла.

Согласно современной теории, большие газовые планеты, такие как Юпитер и Сатурн, образуются, когда аккреционный диск звезды содержит достаточно материала. Обычно это характерно для более тяжелых звезд с массой не менее одной солнечной. Затем образуется массивное каменное ядро, которое связывает с собой много газа . Его высокая гравитациям ожет удерживать эту газовую оболочку после растворения первичного облака.

Однако газовые гиганты встречаются и у красных карликов с малой массой, хотя их аккреционные диски должны быть слишком легкими для такой большой планеты.

«Кроме того, аккреционный диск имеет более короткое время жизни в насыщенной УФ-излучением среде М-карликов».
Шабхам Канодиа из Университета штата Пенсильвания и его коллеги

Следовательно, у протопланеты на самом деле слишком мало времени, чтобы сформировать достаточно тяжелое ядро.

Команда Канодии обнаружила газовый гигант, необычный в нескольких отношениях. От нас экзопланету TOI-3757b отделяет приблизительно 580 световых лет. Она вращается вокруг более старого красного карлика, имеющего около 60 % массы и размера нашего Солнца. Наблюдения за транзитом со спутника НАСА TESS уже показали, что планета имеет диаметр около 150 000 км.

Это делает TOI-3757b редким для красного карлика газовым гигантом. Кроме того, у него еще и необычно тесная орбита. Астрономы определили, что для обращения вокруг родительской звезды экзопланете требуется всего 3,5 дня. TOI-3757b в десять раз ближе к своей центральной звезде, чем, например Меркурий.

«Предыдущие исследования обычно находили такие планеты-гиганты намного дальше от красных карликов».
Шабхам Канодиа

Однако еще более удивительной является плотность экзопланеты: с помощью наземных телескопов астрономы наблюдали крошечное колебание, вызванное гравитацией планеты на ее звезде, и смогли определить, что TOI-3757b имеет около земных 85 масс. Значит, этот газовый гигант имеет размеры Юпитера и только четверть его массы. Поэтому плотность экзопланеты составляет всего 0,27 г на см3.

«Таким образом, TOI-3757b имеет самую низкую плотность, когда-либо измеренную у планеты красного карлика»
Канодиа и его команда

Даже Сатурн, наименее плотная газовая планета в нашей Солнечной системе, в два раза плотнее этой экзопланеты. Плотность этого газового гиганта составляет всего четверть плотности воды, он пышный, как зефир, и может плавать даже в бассейне с водой.

Странно то, что когда газовые гиганты имеют исключительно низкую плотность, это обычно происходит из-за очень горячей раздутой газовой оболочки, когда планета получает много тепла от своей звезды — например горячего Юпитера.

«Но приток тепла к TOI-3757b не является аномально повышенным по сравнению с другими газовыми гигантами вокруг М-карликов. Поэтому мы считаем маловероятным, что раздутая природа TOI-3757b связана со звездным теплом».
Команда Канодиа

Большое количество внутреннего тепла также может раздувать планеты. Обычно это происходит, когда экзопланета очень молода и ее недра едва успели остыть. Однако в случае с TOI-3757b это тоже маловероятно, поскольку характеристики родительской звезды предполагают, что ей уже более семи миллиардов лет. Поэтому и ее планета вряд ли может быть моложе.

Астрономы предполагают, что виновниками ее пышности могут быть два фактора: во-первых, звезда и планета имеют относительно низкую металличность — они содержат только треть тяжелых элементов по сравнению с другими красными карликами и их газовыми планетами. Таким образом, аккреционный диск этой системы мог содержать гораздо меньше материала для формирования планет. Кроме того, такие первичные облака растворяются быстрее, чем богатые металлом

Это означает, что твердое ядро ​​газового гиганта, вероятно, не могло расти достаточно быстро, чтобы достичь своего полного размера. В результате оно ​​осталось меньшим и менее массивным, чем у других газовых гигантов, а газовая аккреция тоже началась позже.

«TOI-3757b — это неудавшийся Юпитер».
Команда Канодиа

Второй фактор: TOI-3757b вращается вокруг своей звезды по немного эксцентричной орбите. В результате гравитационное воздействие звезды на ее планету меняется во время движения по орбите. Это создает растягивающие и сжимающие приливные силы, которые могут нагревать внутреннюю часть и газовую оболочку газового гиганта, вызывая инфляцию.

«Такой приливный эффект может быть причиной, по крайней мере, частичного вздутия TOI-3757b».
Канодиа и его коллеги

Дальнейшие исследования должны прояснить, как и почему эта необычная экзопланета стала таким пышным газовым гигантом.

Источник информации и фото: scinexx.de

Первое изображение фотонного кольца M87*

Команда Эвери Бродерика (Институт теоретической физики Периметр, Канада) впервые сделала видимым фотонное кольцо черной дыры. Это явление, предсказанное больше века назад Альбертом Эйнштейном, происходит, когда свет не только преломляется гравитацией черной дыры, но и захватывается. Сразу за горизонтом событий эти захваченные фотоны образуют узкую зону, в которой они вращаются в течение длительного времени.

Чем старше фотоны, тем ближе они подходят к горизонту событий. Это образует узкое световое кольцо, разделенное на концентрические подкольца — своего рода капсулу времени для древнего света. Астрофизики уже более подробно исследовали это явление на моделях, но фотонное кольцо еще никто не видел. Предполагалось, что для этого будет недостаточно даже огромного разрешения массива телескопов Event Horizon.

Но команде Бродерика, повторно проанализировавшей данные черной дыры M87*, записанные телескопом Event Horizon, команде удалось сделать это кольцо видимым. Астрономы смогли отличить и изолировать излучение фотонного кольца от остального рассеянного света.

«Мы как бы выключили фары, чтобы увидеть светлячков».
Эвери Бродерик

Однако этот «светлячок» — самая яркая часть фотонного кольца — имеет толщину всего около одной микросекунды дуги, что намного ниже номинального разрешения EHT, составляющего около 20 микросекунд дуги.

«Но даже если мы не можем сразу увидеть толщину кольца, визуальные данные должны показать ожидаемый диаметр этого кольца около 40 угловых секунд».
Команда Эвери Бродерика

На основе этих знаний астрофизики разработали специальный алгоритм, повторно анализирующий необработанные данные телескопа Event Horizon для этой области.

«EHT — это, по сути, цифровой инструмент, который зависит как от алгоритмов, так и от стали его антенн».
Эвери Бродерик

Это позволило команде достичь, казалось бы, невозможного: они смогли идентифицировать сравнительно слабый свет от тонкого фотонного кольца в наборах данных черной дыры M87* за четыре разных дня наблюдений. В результате появились первые изображения ее фотонного кольца.

«Наблюдения EHT за излучением на горизонте событий M87* подтверждают наличие узкого светового кольца».
Команда Эвери Бродерика

Его излучение исходит в основном от самого внешнего и самого яркого из концентрических подколец.

«Этим мы сделали кое-что важное — вокруг черной дыры мы обнаружили фундаментальную сигнатуру гравитации».
Эвери Бродерик

Четыре изображения фотонного кольца не только соответствуют ожиданиям теоретических предсказаний размера и внешнего вида, но показывают временное развитие: более темное пятно в фотонном кольце меняет свое положение и яркость в течение периода наблюдения. Команда предполагает, что здесь можно увидеть «след» струи частиц и лучей M87*.

«Но еще важнее то, что не меняется: узкое фотонное кольцо не показывает каких-либо существенных изменений своих размеров».
Команда Эвери Бродерика

Размер кольца определяется гравитацией черной дыры, а она не меняется так быстро. По данным измерений фотонное кольцо имеет диаметр 43,48 микросекунд дуги. Это также помогает еще больше сузить размер горизонта событий.

Основываясь на этом значении, астрономы также смогли определить массу черной дыры более точно, чем это было возможно ранее. У центральной черной дыры М87 масса равна 7,13 миллиардам солнечных.

Теперь Бродерик и его коллеги надеются собрать и визуализировать еще больше информации о черной дыре M87* в будущих наблюдениях.

Источник информации и фото: scinexx.de

Первая находка экзопланеты - прямое попадание!

Новый инфракрасный инструмент телескопа Subaru ищет в космосе экзопланеты. Его первая находка: планета Ross 508b, которая, возможно, содержит жидкую воду. Благодаря эллиптической орбите вокруг своей центральной звезды Ross 508, в созвездии Змеи (лат. Serpens), внесолнечная планета регулярно погружается в зону обитаемости.

Хорошим предзнаменованием для будущих открытий является последняя находка суперземли телескопом Subaru. Экзопланета находится от Земли на расстоянии всего 37 световых лет и совершает по эллиптической орбите облет своего красного карлика за одиннадцать дней, частично находясь в обитаемой зоне, что делает ее хорошим кандидатом для наличия жизни и жидкой воды.

Экзопланета Ross 508b с массой в четверо превышающей массу Земли стала первым открытием "Инфракрасного допплера", нового инструмента телескопа Subaru . Инфракрасный прибор, разработанный в японском Центре астробиологии, должен продолжать выявлять признаки планет вокруг таких красных карликов. Успешный старт дает надежду найти еще лучших кандидатов.

Около трех четвертей всех звезд в Млечном Пути являются красными карликами. Поэтому они часто встречаются и вблизи Земли. Это делает эти звезды важными объектами для поиска жизни и ближайших экзопланет. Однако низкая температура красных карликов и коэффициент излучения в видимом спектре затрудняют их изучение. При этом они излучают значительно больше излучения в инфракрасном диапазоне. Такие приборы, как "Инфракрасный допплер", используют это преимущество с помощью одноименного метода.

Еще предстоит выяснить, действительно ли можно найти жидкую воду на этой планете. Однако то, что первое открытие, сделанное прибором, показывает внесолнечную планету, расположенную так близко к обитаемой зоне, служит хорошим предзнаменованием для будущих проектов.

"Мы продолжаем наши разработки и исследования, не теряя надежды найти планету, похожую на Ross 508b".
Главный исследователь команды Бун'эй Сато, профессор Токийского технологического института

Источник информации и фото: spektrum.de