Новости космической науки и технологий

[Deputy Admin]

Необычные орбиты дисков планетных систем типа системы Татуина

20200323191507.jpg

Астрономы при помощи радиообсерватории Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) обнаружили удивительную закономерность в геометрии орбит протопланетных дисков, окружающих двойные звезды. В то время как диски, окружающие большинство компактных двойных звездных систем, отклоняются от плоскости орбитального вращения звезд лишь на относительно небольшой угол, диски, окружающие широкие двойные звезды, наклонены по отношению к плоскости орбитального вращения звезд под достаточно крутым углом. Эти системы могут помочь нам понять формирование планет в сложных условиях, внутри дисков, окружающих двойные звезды.

В последние десятилетия ученые открыли тысячи планет, обращающихся вокруг иных звезд. Некоторые из этих планет движутся по орбите вокруг двойной звезды – подобно родной планете Люка Скайуокера, Татуину.

В новом исследовании группа под руководством Яна Цекалы (Ian Czekala) из Калифорнийского университета в Беркли, США, использовала телескоп ALMA для определения наклона девятнадцати протопланетных дисков, окружающих двойные звезды. Сравнив полученные данные с архивными данными наблюдений, проведенных при помощи космического телескопа Kepler («Кеплер»), команда обнаружила, что наклон протопланетного диска вокруг двойной звезды растет с увеличением орбитального периода звездной пары. Для звездных пар с малым орбитальным периодом плоскость общего протопланетного диска почти совпадает с плоскостью вращения двойной звезды, в то время как диски вокруг двойных звезд с орбитальными периодами более одного месяца обычно направлены под значительным углом к плоскости орбитального движения звездной пары.

В настоящее время Цекала и его команда работают над выяснением глубинных причин найденной ими тесной корреляции между наклоном общего протопланетного диска звездной пары по отношению к плоскости орбитального движения звезд и орбитальным периодом двойной системы.

[Deputy Admin]

Темная материя и массивные галактики

20200323161514.jpg

Примерно 85 процентов материи во Вселенной приходится на темную материю, природа которой до сих пор остается загадкой, а остальная часть представляет собой нормальную материю, состоящую из атомов. Темная материя взаимодействует с нормальной материей лишь гравитационно и не излучает света. Астрономы, изучающие эволюцию галактик, обнаружили это, поскольку темная материя оказывает решающее влияние на формирование крупномасштабных структур Вселенной, таких как скопления галактик.

Несмотря на то, что темную материю трудно обнаружить прямыми наблюдениями, ее присутствие можно выявить, моделируя высокочувствительные наблюдения распределения галактик на разных космических масштабах. Галактики обычно окружены обширными облаками темной материи, называемыми гало. Гравитация гало галактик, лежащих относительно недалеко от нас, искажает траекторию света, идущего от других, далеких галактик, и этот эффект позволяет подробно описать распределение темной материи во Вселенной. «Слабое линзирование» приводит к умеренному, но систематическому искажению формы галактик, лежащих на заднем плане, и дает возможность наложить надежные ограничения на распределение темной материи в границах скопления галактик. «Сильное линзирование», напротив, приводит к формированию сильно искаженных, увеличенных и часто множественных изображений одиночного источника.
В настоящее время ученые склоняются к тому, что формирование галактик может протекать в один или в два крупных этапа. На первом этапе гравитационный коллапс материи приводит к формированию ядра галактики, окруженного гало из темной материи. Из сгустков материи ядра затем формируются звезды. Формирование более крупных галактик включает еще один, второй этап, в ходе которого галактика, уже обладающая сформировавшимся массивным ядром, дополнительно обогащается новыми порциями материи за счет поглощения близлежащих галактик.

В новом исследовании, проведенном группой во главе с Джошуа Спиглом (Joshua Speagle) из Гарвард-Смитсоновского астрофизического центра, США, были проведены наблюдения массивного скопления галактик при помощи телескопа «Субару». Используя эффект слабого гравитационного линзирования, астрономы изучили примерно 3200 галактик массами больше массы Млечного пути. Анализ показал, что информация об истории формирования массивных гало из темной материи закодирована в распределении масс звезд массивных центральных галактик. Среди других выводов астрономы отмечают, что для галактик одинаковой массы более обширные галактики имеют в среднем более массивные гало из темной материи. Эти результаты позволяют глубже понять формирование и эволюцию массивных галактик во Вселенной, пояснили авторы.

[boom]

В конце апреля мимо Земли пролетит астероид размером до 4 км
06.04.2020
Потенциально опасный астероид через несколько недель пролетит мимо нашей планеты. Об этом сообщают сетевые источники, ссылаясь на информацию, полученную от Национального управления США по воздухоплаванию и исследованию космического пространства (NASA).

Речь идёт об объекте с обозначением 1998 OR2. Он был обнаружен 24 июля 1998 года в рамках программы NEAT (Near-Earth Asteroid Tracking), нацеленной на отслеживание околоземных астероидов. Кстати, эта программа была свёрнута в 2007 году.

По различным оценкам тело 1998 OR2 имеет в поперечнике от 1,8 до 4,1 км. Столкновение с таким объектом могло бы нести для Земли катастрофические последствия.

Впрочем, астероид не представляет реальной угрозы для нашей планеты. Во время предстоящего пролёта, 29 апреля, объект пройдёт на расстоянии приблизительно 6,2 млн км от Земли.

Пока астероид можно увидеть только при помощи профессиональных инструментов. Но по мере приближения объекта рассмотреть его смогут и астрономы-любители.

Источник: slashgear.com

[boom]

Фото дня: галактика с удивительной структурой
06.04.2020
В рубрике «Изображение недели» на сайте космического телескопа «Хаббл» (NASA/ESA Hubble Space Telescope) представлено великолепное изображение галактики с обозначением NGC 2273.

Названная структура располагается в созвездии Рыси на расстоянии приблизительно 95 млн световых лет от нас. На первый взгляд, NGC 2273 — это обычная спиральная галактика с перемычкой. У объектов данного типа спиральные ветви начинаются на концах перемычки — «бара» из ярких звёзд.

Однако NGC 2273 имеет ряд особенностей. В частности, эта галактика демонстрирует мультикольцеобразную структуру. Так, отлично просматриваются внутреннее кольцо и два внешних псевдокольца. Такая конфигурация встречается довольно редко.

Более того, NGC 2273 относится к так называемым сейфертовским галактикам. У таких объектов спектр излучения ядра содержит множество ярких широких полос, что указывает на мощные выбросы газа со скоростями до нескольких тысяч километров в секунду. В центре галактики находится сверхмассивная чёрная дыра.

Добавим, что NGC 2273 имеет в поперечнике приблизительно 100 000 световых лет. Галактика была открыта ещё в 1867 году шведским астрономом Нильсом Кристоффером Дюнером.

Источник: NASA/ESA Hubble Space Telescope

[Deputy Admin]

Происхождение странностей Урана объяснили японские астрономы

Необычные атрибуты ледяного гиганта Урана давно озадачивали ученых. Все планеты в солнечной системе вращаются вокруг Солнца в одном и том же направлении и в одной плоскости, что, как считают астрономы, является следом того, как наша солнечная система образовалась из вращающегося диска из газа и пыли. Большинство планет также вращаются в том же направлении, причем их полюса ориентированы перпендикулярно плоскости, в которой вращаются планеты. Однако уникальным среди всех планет Уран делает его наклон примерно на 98 градусов.

По мере того, как Уран вращается вокруг Солнца, он сохраняет свои полюсы направленными в фиксированные точки относительно небесной сферы, поэтому он, кажется, вращается и качается с точки зрения наблюдателя с Земли. У Урана также есть система колец, подобная Сатурну, и 27 лун, которые вращаются вокруг его экватора; таким образом, они также наклонены относительно плоскости эклиптики.

Происхождение необычного набора свойств Урана теперь было объяснено исследовательской группой во главе с профессором Сигеру Ида из Института наук о Земле и жизни (ELSI) Токийского технологического института. Их исследование показывает, что в начале истории нашей солнечной системы Уран был поражен маленькой ледяной планетой, примерно в три раза больше массы Земли.

Команда пришла к такому выводу при создании новой компьютерной симуляции формирования луны вокруг ледяных планет. Большинство планет в солнечной системе имеют спутники разных размеров, орбит, составов и других свойств, которые, как полагают ученые, могут помочь объяснить, как они образовались. Существуют убедительные доказательства того, что собственная луна Земли образовалась, когда скалистое тело размером с Марс ударило в раннюю Землю почти 4,5 миллиарда лет назад. Эта идея многое объясняет о Земле и составе Луны, а также о том, как Луна вращается вокруг Земли.
Ученые ожидают, что такие массивные столкновения были распространены в ранней Солнечной системе. Действительно, они являются частью истории о том, как все планеты формируются. Но Уран, должно быть, испытал удары, которые сильно отличались от Земли, просто потому, что Уран образовался намного дальше от Солнца. Поскольку Земля сформировалась ближе к Солнцу, где среда была более горячей, в основном она состоит из того, что ученые называют «нелетучими» элементами, то есть они не образуют газы при нормальных давлениях и температурах на поверхности Земли - они сделаны из камня. Напротив, внешние планеты в основном состоят из летучих элементов, таких как вода и аммиак. Несмотря на то, что это газы или жидкости при температурах и давлениях на поверхности Земли, но на огромных расстояниях от Солнца они замерзают в твердый лед.

Согласно исследованию профессора Иды и его коллег, гигантские воздействия на далекие ледяные планеты будут полностью отличаться от воздействий на каменистые планеты, таких как воздействие, которое, по мнению ученых, образовало луну Земли. Поскольку водяной лед образуется при низких температурах, во время столкновения осколки от удара по Урану и его ледяного ударника в основном испаряются.

Возможно, это также относится и к скальному материалу, участвующему в образовании Луны. Но, напротив, этот скальный материал имел очень высокую температуру конденсации, то есть быстро затвердевал, и, таким образом, луна Земли смогла собрать значительное количество мусора, созданного в результате столкновения из-за собственной гравитации.

В случае с Ураном большой ледяной ударник смог наклонить планету, дать ей период быстрого вращения (в настоящее время день Урана составляет около 17 часов, даже быстрее, чем у Земли), а оставшийся материал от столкновения оставался газообразным дольше. Самое большое по массе тело, которое должно было стать Ураном, затем собрало большую часть остатков, и, таким образом, луны Урана маленькие. Чтобы быть точным, отношение массы Урана к массам лун Урана больше, чем отношение массы Земли к ее луне более чем в 100 раз. Модель Иды и ее коллег прекрасно воспроизводит текущую конфигурацию спутников Урана.

Профессор Ида также сообщил: «Эта модель является первой, которая объясняет конфигурацию лунной системы Урана, и она может помочь объяснить конфигурации других ледяных планет в нашей солнечной системе, таких как Нептун. Помимо этого, астрономы обнаружили тысячи планет вокруг другие звезды, так называемые экзопланеты, и наблюдения показывают, что многие из недавно открытых планет, известных как суперземли в экзопланетных системах, могут состоять в основном из водяного льда, и эта модель также может быть применена к этим планетам».

[boom]

Фото дня: «Столпы Творения» в инфракрасном свете
07.04.2020
24 апреля исполняется ровно 30 лет с момента запуска шаттла «Дискавери» STS-31 с телескопом «Хаббл» (NASA/ESA Hubble Space Telescope). В честь данного события Национальное управление США по воздухоплаванию и исследованию космического пространства (NASA) решило в очередной раз опубликовать один из самых известных и зрелищных снимков, полученных с борта орбитальной обсерватории, — фотографию «Столпов Творения».

За тридцать лет работы «Хаббл» передал на Землю огромное количество научной информации, значимость которой сложно переоценить. Телескоп «взглянул» на множество звёзд, туманностей, галактик и планет. В частности, было запечатлено удивительное по своей красоте образование — упомянутые «Столпы Творения».

Названная структура представляет собой область звёздообразования в Туманности Орёл. Она располагается на расстоянии приблизительно 7000 световых лет от Земли.

«Столпы Творения» состоят преимущественно из холодного молекулярного водорода и пыли. Под действием гравитации в газопылевом облаке формируются сгущения, в которых рождаются звёзды.

Наиболее известна фотография «Столпов Творения» в видимом диапазоне (на первой иллюстрации). NASA же предлагает взглянуть на эту структуру в инфракрасном свете. На этом снимке столпы выглядят как зловещие призрачные структуры, просматривающиеся на фоне огромного количества ярких звёзд (нажмите для увеличения).

NASA

[Deputy Admin]

Телескоп EHT замечает необычный джет со стороны черной дыры квазара

В ходе наблюдений, которые позволили получить первый в мире снимок черной дыры, ученые наблюдали еще более необычный объект.
Этот объект относится к классу квазаров и представляет собой два противоположно направленных джета стремительно движущегося материала, выбрасываемого со стороны сверхмассивной черной дыры. Эти полученные при помощи телескопа Event Horizon Telescope данные показывают, что структура джетов отличается от того, что ожидали увидеть исследователи.

Этот квазар, известный как 3C 279, расположен на расстоянии около 5 миллиардов световых лет от Земли. Астрономы во главе с Джэ-Ёнг Кимом (Jae-Young Kim), астрономом из Институтом радиоастрономии Общества Макса Планка, Германия, изучали этот объект на протяжении четырех суток в апреле 2017 г. Наблюдения позволили получить изображения джетов с разрешением менее одного светового года.

Эти наблюдения позволили астрономам разглядеть джеты в мельчайших подробностях. Ученые считали, что у основания эти джеты будут выглядеть так же, как и на всем своем протяжении – как прямые, узкие пучки. Однако результаты наблюдений не подтвердили исходного предположения о форме джетов – оказалось, что у основания джеты скручены в извилистые структуры, напоминающие спирали, причем форма этих спиралей ежедневно меняется. Ким и его группа пока не смогли точно установить механизм этих изменений и лежащие в их основе процессы, однако исследователи считают, что это связано со взаимодействием джетов с аккреционным диском, окружающим черную дыру.

[Deputy Admin]

У ученых появились сомнения относительно изотропии Вселенной

Куда бы мы ни посмотрели, везде в космосе действуют одни и те же правила - бесчисленные расчеты астрофизиков основаны на этом основном принципе. Однако недавнее исследование, проведенное университетами Бонна и Гарварда, поставило этот принцип под сомнение. Если бы измеренные значения подтвердились, это отбросило бы многие предположения о свойствах Вселенной за борт. Результаты исследования опубликованы в журнале Astronomy & Astrophysics, но уже доступны в интернете.

После Большого Взрыва Вселенная раздулась, как тесто с изюмом, которое положили в теплое место, чтобы оно поднялось. До недавнего времени считалось, что это увеличение размеров происходит равномерно во всех направлениях, как при хорошем дрожжевом тесте. Астрофизики называют это "изотропией". Многие расчеты фундаментальных свойств Вселенной основаны на этом предположении. Вполне возможно, что все они ошибочны - или, по крайней мере, неточны - благодаря убедительным наблюдениям и анализу ученых из университетов Бонна и Гарварда.

Они впервые проверили гипотезу изотропии с помощью нового метода, который позволяет получить более надежные утверждения, чем раньше. Они столкнулись с неожиданным результатом: согласно этому методу, некоторые области пространства расширяются быстрее, чем они должны, в то время как другие расширяются медленнее, чем ожидалось. "Во всяком случае, этот вывод напрашивается на основании наших измерений", - утверждает Константинос Мигкас из Института астрономии Аргеландера при Боннском университете.
Мигкас и его коллеги разработали новый, эффективный тест изотропии в своем исследовании. Она основана на наблюдении так называемых скоплений галактик - в некотором смысле изюм в дрожжевом тесте. Скопления испускают рентгеновское излучение, которое может быть получено на Земле (в данном случае это было сделано с помощью спутниковых телескопов Chandra и XMM-Newton). Температура скоплений галактик может быть рассчитана на основе определенных характеристик излучения. Кроме того, их яркость можно измерить - чем они горячее, тем ярче светятся.

В изотропной Вселенной действует простое правило. Чем дальше от нас находится небесный объект, тем быстрее он удаляется от нас. Исходя из его скорости, мы можем, следовательно, вывести его расстояние от нас, независимо от направления, в котором находится объект. По крайней мере, так мы думали до сих пор. "Однако на самом деле наши измерения яркости, похоже, не согласуются с приведенным выше расчетом расстояния", - подчеркивает Мигкас.

Это происходит потому, что количество света, достигающее Земли, уменьшается с увеличением расстояния. Итак, каждый, кто знает первоначальную светимость небесного тела и его расстояние, знает, насколько ярко оно должно светить на снимках с телескопа. И именно в этот момент ученые столкнулись с несоответствиями, которые трудно согласовать с гипотезой изотропии: некоторые скопления галактик гораздо слабее, чем ожидалось. Их расстояние от Земли, вероятно, намного больше, чем рассчитано по их скорости. А для некоторых других, однако, все наоборот.

"Есть только три возможных объяснения этому", - утверждает Мигкас, который делает свою докторскую диссертацию в исследовательской группе профессора Томаса Райприча из Института Аргеландера.

Во-первых, возможно, что рентгеновское излучение, интенсивность которого мы измерили, ослабевает на пути от скоплений галактик к Земле. Это может быть связано с еще не обнаруженными газовыми или пылевыми облаками внутри или снаружи Млечного Пути. Однако при предварительных анализах мы обнаруживаем это несоответствие между измерением и теорией не только в рентгеновских лучах, но и на других длинах волн. Крайне маловероятно, что какая-либо материальная туманность поглощает совершенно разные типы излучения одним и тем же способом. Но наверняка мы узнаем только через несколько месяцев".

Второе объяснение - это так называемые "объемные потоки". "Это группы соседних скоплений галактик, которые непрерывно движутся в определенном направлении - например, из-за некоторых структур в пространстве, которые генерируют сильные гравитационные силы. Следовательно, они будут притягивать скопления галактик к себе и, таким образом, изменять их скорость (и, следовательно, также их производное расстояние). «Этот эффект также означал бы, что многие вычисления свойств локальной Вселенной были бы неточными и должны были бы повторяться», - объясняет Мигкас.

Третья - самая серьезная: что, если Вселенная вообще не изотропна? Что, если, образно говоря, дрожжи в галактическом тесте с изюмом распределены настолько неравномерно, что в некоторых местах они быстро набухают, а в других почти не растут? Такая анизотропия может быть, например, следствием свойств таинственной "темной энергии", которая действует как дополнительная движущая сила для расширения Вселенной.

Однако до сих пор отсутствует теория, которая сделала бы поведение темной энергии согласованной с наблюдениями. "Если нам удастся разработать такую теорию, это может значительно ускорить поиск точной природы этой формы энергии", - уверен Мигкас.

Настоящее исследование основано на данных от более чем 800 скоплений галактик, 300 из которых были проанализированы авторами. Остальные кластеры взяты из ранее опубликованных исследований. Анализ одних только рентгеновских данных был настолько трудоемким, что на это ушло несколько месяцев. Ожидается, что новый спутниковый рентгеновский телескоп eROSITA в ближайшие годы зафиксирует еще несколько тысяч скоплений галактик. Тогда станет ясно, действительно ли гипотеза изотропии должна быть отброшена.

[Deputy Admin]

Метеор разогнался в атмосфере Земли и «получил билет» на орбиту к Юпитеру

Команда проекта Desert Fireball Network из Университета Кертина, Австралия, обнаружила, что Земля действовала как гравитационная «рогатка», изменив орбиту метеора и вытолкнув его далеко в космос, в окрестности Юпитера.

Команда проанализировала видеозапись пролета этого метеора, который осветил небо над Австралией в июле 2017 г., вспыхнув над Землей, а также данные по скорости космического камня, угловому расстоянию до него и траектории его движения в атмосфере. Этот анализ позволил оценить количество энергии, полученное метеором, которое сделало возможным его переход на новую орбиту.

Главный автор нового исследования Патрик Шобер (Patrick Shober), который готовится в ближайшее время защищать свою докторскую диссертацию, сказал, что в этой работе впервые напрямую зарегистрирован гравитационный маневр метеора вокруг Земли со вхождением в атмосферу.
«Этот метеор, вошедший в атмосферу в 2017 г., представлял собой необычное событие по двум причинам. Во-первых, он находился в атмосфере планеты в течение весьма длительного времени, а во-вторых, он не упал на поверхность Земли, а отправился путешествовать дальше в космическое пространство», - сказал Шобер.

«Но самым любопытным в данном случае является то, что этот метеор использовал Землю в качестве «рогатки», получив за счет гравитации нашей планеты ускорение, необходимое для достижения Юпитера, в окрестностях которого этот астероид, вероятно, проведет ближайшие примерно 200 000 лет. По нашим оценкам, максимальное сближение астероида с газовым гигантом состоится примерно в 2025 г.»

«Согласно данным по этому метеору, его исходная масса составляла 60 килограммов, когда он впервые вошел в атмосферу Земли, а в атмосфере он потерял около 20 килограммов, прежде чем вновь отправиться в космос. Эта «потеря веса» произошла за счет сгорания части материала астероида в атмосфере, и в это время жители Австралии в течение 90 секунд наблюдали на небе потрясающее небесное шоу», - добавил исследователь.

[Administrator]

Возможно, открыта новая относительно яркая комета
11/04/2020

Вчера вечером на странице подтверждения комет Центра малых планет появился новый объект с временным обозначением SWAN01. Он был обнаружен австралийским астрономом-любителем и открывателем комет Майклом Маттиаццо на снимках инструмента SWAN, который установлен на космической солнечной обсерватории SOHO.

Блеск новой кометы +9,7 зв. вел. Она обладает очень сконденсированной газовой комой диаметром около 5 угл. мин. На снимках заметен слабый ионный хвост длиной до 8 угл. мин. Вероятно, комета находится во вспышечном состоянии. Сейчас она перемещается на фоне созвездия Журавль, недалеко от границы с созвездиями Южная Рыба и Скульптор. В Северном полушарии комета пока что недоступна для наблюдений.