Новости космической науки и технологий

[Deputy Admin]

В близлежащей галактике обнаружены повышенные количества массивных звезд

10529.jpg

Международная команда астрономов обнаружила «удивительный» избыток массивных звезд в соседней галактике. Это открытие, сделанное в процессе изучения гигантской звездообразовательной области 30 Золотой Рыбы, расположенной в галактике Большое Магелланово Облако, поможет глубже понять процессы перехода первичной Вселенной в ее современное состояние.

Главный автор нового исследования Фабиан Шнейдер (Fabian Schneider) из Оксфордского университета, Великобритания, сказал: «Мы были в полном изумлении, когда поняли, что в области 30 Золотой Рыбы формируется намного больше массивных звезд, чем мы ожидали увидеть».

В рамках обзора неба VLT-FLAMES Tarantula Survey (VFTS) команда Шнейдера наблюдала при помощи телескопа Very Large Telescope Европейской южной обсерватории примерно 1000 массивных звезд в области 30 Золотой Рыбы, гигантской «звездной колыбели», известной также как Туманность Тарантул. Команда провела подробный анализ наблюдений примерно 250 звезд с массами от 15 до 200 масс Солнца, чтобы определить распределение массивных звезд, формируемых в области 30 Золотой Рыбы, по массам. В результате анализа исследователи выяснили, что количество массивных звезд в этой области намного выше, чем предполагалось, а кроме того, значительная доля массы всех изученных в рамках исследования звезд приходится на гигантские звезды массами от 200 до 300 масс Солнца, существование которых ранее считалось маловероятным.

Изучение распределения массивных звезд по массам представляет собой непростую задачу для астрономов, поскольку на звезды массой свыше 10 солнечных масс приходится не более примерно 1 процента всей массы звезд Вселенной, и звездообразовательные области с достаточно большим числом массивных звезд можно пересчитать по пальцам. Область 30 Золотой Рыбы является как раз одним из таких редких мест нашей Вселенной, объяснил Шнейдер.

[Deputy Admin]

Гравитационные волны дают возможность измерить возраст Вселенной

10538.jpg

Прямое обнаружение гравитационных волн, идущих от не менее чем пяти различных источников, за последние два года стало наглядным подтверждением модели гравитации и пространства-времени Эйнштейна. Моделирование этих событий дало множество ценных сведений о формировании массивных звезд, гамма-всплесках и других важных процессах, протекающих в звездах, нейтронных звездах и черных дырах.

В новом исследовании астрономы во главе с Питером Бланшардом (Peter Blanchard) из Гарвард-Смитсоновского астрофизического центра, США, использовали одиночное гравитационно-волновое событие под названием GW170817 для независимого определения возраста Вселенной. Полученные командой результаты согласуются с общепринятыми оценками возраста нашего мира, однако при этом они могут открыть возможность калибровки других методов определения возраста Вселенной.

Событие GW170817 представляет собой объединение двух нейтронных звезд, для которого были зафиксированы не только гравитационные волны, но и сопровождающее их электромагнитное излучение в диапазоне от рентгена до радиоволн. Благодаря этому электромагнитному излучению, стало возможным определить расстояние до родительской галактики этой пары черных дыр под названием NGC4993, которое составило 140 миллионов световых лет. Эта галактика движется в направлении от нас, поскольку наша Вселенная расширяется, и радиальная скорость галактики может быть измерена по смещению ее спектральных линий. Зная, как далеко от нас находится эта галактика и с какой скоростью она движется, ученые смогли рассчитать, сколько времени прошло с начала расширения Вселенной – то есть, возраст Вселенной. Согласно Бланшарду возраст Вселенной составляет от 11,9 до 15,7 миллиарда лет, учитывая неопределенности, связанные с экспериментом.

Эта оценка хорошо согласуется с оценкой возраста Вселенной, полученной при помощи двух других методов: метода, основанного на измерении реликтового излучения, а также метода, основанного на измерении движения галактик. Между оценками возраста Вселенной, произведенными при помощи этих двух методов, имеется расхождение, достигающее 10 процентов, поэтому третий независимый метод может помочь «откалибровать» ранние методы оценки возраста Вселенной, считают Бланшард и его коллеги.

[Deputy Admin]

Астероид размером с тринадцатиэтажный дом пройдет мимо Земли 23 января

10540.jpg

Недавно открытый астероид размером с многоэтажный дом, получивший название 2018 AJ, должен пройти мимо Земли во вторник, 23 января 2018 г. Этот космический камень пройдет в 11:28 UTC на безопасном расстоянии примерно в 4,6 дистанции Земля-Луна (lunar distance, LD), или 1,77 миллиона километров.

Астероид 2018 AJ представляет собой околоземный объект, относимый к группе Аполлонов. Он был впервые замечен 5 января при помощи обзора неба Mount Lemmon Survey (MLS). Согласно наблюдениям астероид 2018 AJ пройдет мимо нашей планеты со скоростью 5,5 километра в секунду. Этот космический камень составляет примерно 40 метров в диаметре, имеет абсолютную величину 24,7, большую полуось порядка 1,47 астрономической единицы (1 а.е. равна расстоянию от Земли до Солнца) и обращается вокруг Солнца с периодом 623 дня.

[spoil]В обозримом будущем астрономы не ожидают возвращения этого космического камня.

По состоянию на 7 января в окрестностях Земли обнаружено 1872 потенциально опасных объекта, однако ни один из них не лежит на курсе столкновения с нашей планетой. Потенциально опасными считаются астероиды диаметром свыше 100 метров, которые подходят к Земле на расстояние менее 19,5 LD.

На настоящее время ученым известно более 17500 околоземных объектов. С начала этого года обнаружено еще 9 таких объектов.[/spoil]

[Deputy Admin]

Метеориты раскрывают историю марсианского климата

10544.jpg

Жидкая вода в настоящее время нестабильна на поверхности Марса, поскольку атмосфера планеты чересчур тонкая, а температуры слишком низкие. Но однажды на Красной планете существовали теплые и влажные условия, в которых могла развиваться жизнь. Важной задачей, стоящей перед планетологией, является датирование того периода, когда на Марсе произошли радикальные изменения климатических условий, сделавшие планету такой сухой и безжизненной, какой она является в настоящее время.

В новом исследовании космохимик Билл Кассата (Bill Cassata) из Ливерморской национальной лаборатории им. Э. Лоуренса, США, показывает, что наложить ограничение на продолжительность «водного периода» истории Марса можно, исследуя газы, заключенные в марсианских метеоритах.

Кассата проанализировал содержание одного из газов марсианской атмосферы, ксенона (Xe), в двух марсианских метеоритах, ALH 84001 и NWA 7034. Результаты анализа указывают на то, что в ранней марсианской истории в атмосфере планеты находилось достаточно водорода, чтобы стало возможным разделение изотопов ксенона по массе (в космос удаляются более легкие изотопы) в результате процесса, известного как гидродинамический механизм потери атмосферы. Однако измерения, проведенные Кассатой, показывают, что этот процесс достиг кульминации в первые несколько сотен миллионов лет после формирования планеты (более чем 4 миллиарда лет назад), и с тех пор изотопный состав ксенона марсианской атмосферы почти не менялся.

На Земле разделение изотопов ксенона по массе представляет собой постепенный процесс, который продолжает медленно происходить до сих пор. Тот факт, что потеря атмосферы по гидродинамическому механизму прекратилась на Марсе много лет назад, указывает на сокращение потока водорода в космос, а это, в свою очередь, говорит о том, что на поверхности Красной планеты в этот период уже почти не было воды, фотодиссоциация которой является важным источником атмосферного водорода. Следовательно, «влажный» период истории Марса длился совсем не так долго, как полагают некоторые современные ученые, и завершился уже через несколько сотен миллионов лет после формирования планеты, считает Кассата.

[Deputy Admin]

Группа водородных облаков движется вдоль пузырей Ферми нашей Галактики

10547.jpg

Команда астрономов открыла группу из более чем 100 облаков водорода, движущихся в направлении от центра Млечного пути в межгалактическое пространство. Эти наблюдения, проведенные при помощи телескопа Green Bank Telescope (GBT) Национального научного фонда США помогут астрономам получить более ясное представление о так называемых пузырях Ферми, гигантских образованиях, формируемых сверхгорячим газом, выдуваемым вверх и вниз относительно диска нашей Галактики.

Сверхмассивная черная дыра, лежащая в центре Галактики, а также процессы звездообразования в ней приводят к формированию мощного космического «ветра», который «выдувает» два огромных пузыря, расположенных по обе стороны от диска Млечного пути и наполненных газом, разогретым до температуры в десятки миллионов градусов. Свечение этого газа наблюдается в радио-, рентгеновском и гамма-диапазонах. Однако подробные наблюдения газа пузырей Ферми представляют проблему, поскольку его плотность, а соответственно и плотность потока формируемого им излучения, очень мала.

► Показать

В новом исследовании команда под руководством Джея Локмана (Jay Lockman) из обсерватории Грин-Бэнк, США, использовала для наблюдений пузырей Ферми вспомогательные объекты – облака нейтрального водорода, которые ярко светятся на длине волны 21 сантиметр. Часть этих облаков уже была открыта ранее, однако в своей работе Локман и его команда наблюдали эти облака более подробно и открыли новые объекты, относящиеся к этой группе.

В ходе наблюдений Локман и коллеги обнаружили, что разброс скоростей этих облаков указывает на движение их вдоль конуса, примерно соответствующего по форме ближней к диску Галактики части одного из пузырей Ферми. Скорости этих облаков различаются на величину до 400 километров в секунду, в то время как другие облака водорода, участвующие только в упорядоченном вращательном движении относительно центра Млечного пути, демонстрируют значительно меньший разброс скоростей. Согласно Локману это указывает на то, что наблюдаемые облака водорода движутся вдоль конуса с центром в центре Млечного пути, и определенная часть облаков приближается к нам, в то время как другая их часть от нас удаляется.

[Deputy Admin]

Астрономы-любители открывают систему из пяти экзопланет

10550.jpg

«Охотник за экзопланетами» НАСА, космический телескоп Kepler («Кеплер») измеряет яркость звезд, вокруг которых могут обращаться планеты, прохождение которых перед звездой вызывает характерное снижение яркости светила. Для анализа данных наблюдений этого космического телескопа сначала компьютерная программа отбирает звезды, демонстрирующие временные снижения яркости, а затем астрономы вручную анализируют данные по каждой из отобранных звезд, чтобы определить, действительно ли эти снижения яркости относятся к экзопланетам.

На протяжении трех лет в рамках расширенной миссии космического телескопа Kepler под названием K2 были проведены наблюдения 287309 звезд, и каждые несколько месяцев телескоп наблюдает еще по несколько десятков тысяч звезд. Кем же обрабатываются эти огромные количества данных?

В рамках нового проекта под названием Exoplanet Explorers, разработанного учеными НАСА, астрономы-любители могут проводить поиск экзопланет, используя банк научных данных, полученных при помощи космического телескопа Kepler. Проект стартовал в начале апреля прошлого года, и уже за первые 48 часов работы проекта было получено свыше 2 миллионов результатов анализа данных от более чем 10000 пользователей.

[spoil]В новой научной работе группа астрономов во главе с Джесси Л. Кристиансен (Jessie L. Christiansen) проанализировала одну из наиболее перспективных планетных систем под названием K2-138, в которой по сведениям, предоставленным участниками проекта Exoplanet Explorers, находятся сразу 4 планеты. Проведя статистический анализ данных, Кристиансен и ее команда подтвердили, что сигнал «с очень большой вероятностью» соответствует наличию планет. Кроме того, исследователи обнаружили, что орбиты планет находятся в интересном математическом соотношении, называемом резонансом. Резонанс орбит в системе K2-138 означает, что орбитальные периоды соседних планет системы различаются ровно в два раза. Вдобавок исследователи обнаружили пятую планету в этой же цепочке резонансов, а также намеки на присутствие шестой планеты.[/spoil]

[Deputy Admin]

Близ северного полюса Луны открыты возможные входы в лавовые трубки

10551.jpg

Институт поисков внеземного разума SETI и Институт Марса объявили об обнаружении небольших лунок на дне крупного кратера близ северного полюса Луны, которые могут оказаться входами в подземную сеть лавовых трубок. Эти колодцы были идентифицированы в результате анализа снимков, полученных при помощи космического аппарата НАСА Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO). Если в этих лавовых трубках обнаружится водяной лед, то обнаруженные в этом исследовании возможные входы в трубки могут облегчить доступ будущих исследователей Луны к подповерхностному льду.

Эти новые отверстия в поверхности Луны были обнаружены на дне кратера Филолай, в его северо-восточной части. Кратер Филолай расположен примерно в 550 километрах от северного полюса Луны, на ближней стороне естественного спутника нашей планеты. Эти лунки выглядят как небольшие углубления без кольцевого гребня диаметрами от 15 до 30 метров. Отверстия расположены вдоль зоны ветвящихся каналов, известной как «волнистые борозды» (sinuous rilles) на поверхности Луны, которые покрывают сетью дно кратера Филолай. Считается, что волнистые борозды на поверхности Луны представляют собой коллапсировавшие или частично коллапсировавшие лавовые трубки, подземные тоннели, по которым когда-то текли потоки лавы.

Ранее на поверхности Луны уже было идентифицировано свыше 200 возможных входов в лавовые трубки, расположенных, в том числе, близ участков поверхности, покрытых волнистыми бороздами, однако никогда прежде не были идентифицированы возможные входы в лавовые трубки близ полюсов Луны, где по последним научным данным аккумулировано большое количество водяного льда.

Исследование было представлено Паскалем Ли (Pascal Lee), планетологом из института SETI и Института Марса на этой неделе на проводимом НАСА семинаре под названием Lunar Science for Landed Missions Workshop.

[Deputy Admin]

Балдж нашей Галактики оказался моложе, чем предполагалось

10554.jpg

В течение многих лет астрономы представляли себе центральную выпуклость Млечного пути, или балдж, упрощенно, как «тихое место», содержащее старые звезды, появившиеся на заре формирования нашей Галактики.

Однако до сих пор детальное изучение балджа нашей Галактики осложнялось тем, что в направлении центра Млечного пути находится большое число звезд, не относящихся к балджу, а потому вычленить среди них звезды балджа и наблюдать их перемещения астрономам удалось не сразу.

В новом исследовании ученые во главе с Уиллом Кларксоном (Will Clarkson) из Мичиганского университета в Дирборн, США, проанализировали примерно 10000 нормальных звезд балджа, подобных Солнцу, и показали, что в балдже присутствуют звезды различных возрастов, движущиеся с разными скоростями. Это заключение базируется на результатах наблюдений звезд балджа в течение 9 лет при помощи космического телескопа НАСА/ЕКА Hubble («Хаббл»).

Сегодня имеется несколько различных гипотез происхождения балджа Млечного пути. Некоторые исследователи говорят, что балдж появился вместе с началом формирования Галактики 13 миллиардов лет назад. В этом случае все звезды балджа должны быть старыми и двигаться с примерно одинаковыми скоростями. Другие ученые считают, что балдж сформировался позднее в истории Галактики, медленно эволюционируя после появления звезд первого поколения. В этом случае в балдже должны присутствовать более молодые звезды, характер движения которых отличается от характера движения старых звезд. В этом новом исследовании команда Кларксона нашла, что звезды балджа отличаются не только по возрасту, но и по характеру движения – более молодые (богатые «металлами») звезды демонстрируют менее беспорядочное движение, однако обращаются вокруг центра Галактики быстрее, по сравнению со старыми звездами. Таким образом, эти результаты свидетельствуют в пользу гипотезы о более «молодом» балдже нашей Галактики.

[Deputy Admin]

Ученые моделируют турбулентность в плазме солнечного ветра

10558.jpg

Возможно, читая эту новость, вы пьете кофе. При перемешивании напитка ложкой в чашке формируются завихрения жидкости, которые распадаются на множество меньших по размерам завихрений, до тех пор пока полностью не рассеются. Этот процесс можно описать как формирование каскада завихрений в масштабе от самого крупного до самого мелкого. Кроме того, движение ложки приводит горячую жидкость в контакт с более холодным воздухом, поэтому кофе более эффективно отдает тепло в окружающую среду и охлаждается.

Примерно такой же эффект наблюдается в космосе для электрически заряженных частиц – плазмы солнечного ветра – «выдуваемых» нашим Солнцем, но с одним ключевым отличием: в космосе отсутствует воздух. Хотя энергия, которую дает наша звезда солнечному ветру, переносится с большего масштаба на меньший в результате турбулентных каскадов, так же как это происходит в вашем кофе, однако температура плазмы не падает, а только растет, поскольку вокруг нее нет холодного воздуха, который мог бы охладить плазму.

► Показать

Как именно происходит нагрев плазмы солнечного ветра, ученые точно не знают, поскольку измеренная температура этой плазмы оказывается выше, чем ожидалось, исходя из модели расширяющегося газа, почти не испытывающего столкновений. Ученые считают, что причиной разогрева может быть турбулентный характер солнечного ветра.

Современное компьютерное моделирование позволяет глубже понять это сложное движение. На фото изображен фрагмент результата такого моделирования. Он отражает распределение плотности потока в турбулентной плазме солнечного ветра, где в результате турбулентного каскада энергии появляются локализованные нити и завихрения. Голубым и желтым цветами показаны наиболее интенсивные потоки (голубым – отрицательные, желтым – положительные значения ).

[Deputy Admin]

Ученые нашли черную дыру звездных масс, «прятавшуюся» в шаровом скоплении звезд

10562.jpg

Астрономы при помощи инструмента MUSE, установленного на Очень большом телескопе Европейской южной обсерватории, расположенном в Чили, обнаружили звезду в скоплении NGC 3201, которая демонстрирует очень необычное поведение. По ряду признаков ученые определили, что эта звезда обращается вокруг невидимой черной дыры массой примерно 4 массы Солнца. Этот случай стал первым обнаружением такой неактивной черной дыры звездных масс в шаровом скоплении звезд по ее гравитационным эффектам. Это открытие дает новую информацию о звездных скоплениях этого класса, черных дырах и происхождении событий, сопровождающихся излучением гравитационных волн.

Шаровые скопления звезд представляют собой гигантские шары из тысяч звезд, которые обращаются вокруг большинства галактик Вселенной. Они являются одними из самых древних звездных систем, известных ученым, и их формирование происходило примерно в то же время, когда формировались и начинали расти первые галактики Вселенной. В настоящее время астрономам известно около 150 шаровых скоплений звезд в нашей галактике Млечный путь.

► Показать

В новой работе исследователи во главе с Бенджамином Гизерсом (Benjamin Giesers) изучили одно из таких шаровых скоплений под названием NGC 3201, расположенное на небе в южном созвездии Паруса. Наблюдая это скопление при помощи Очень большого телескопа, ученые обратили внимание на то, что одна из звезд скопления движется вперед-назад со скоростями порядка нескольких сотен тысяч километров в час с периодом 167 суток. Расчеты, проведенные командой, показали, что причиной этого необычного движения может быть лишь невидимый объект массой порядка 4 масс Солнца – то есть, черная дыра звездных масс. Более точные значения масс, рассчитанные авторами, составляют 0,8 массы Солнца для звезды и 4,36 массы Солнца – для ее таинственного компаньона, черной дыры.