Новости космической науки и технологий

Сообщение **Deputy Admin** » 29 май 2020 20:48

Вчера околоземный астероид 2020 KJ4 прошел совсем рядом с землей

28 мая 2020 года, у околоземного астероида 2020 KJ4 произошло знаковое событие - он пролетел чрезвычайно близко, но безопасно рядом с нашей планетой. Максимально приблизившись к нам на расстояние в 142000 километров - это всего лишь 1/3 от среднего расстояния от Земли до Луны.

Приведенное выше изображение получено с одной 600-секундной экспозиции, снятой дистанционно с помощью роботизированного устройства «Елена» ( PlaneWave 17 ″ + Paramount ME + SBIG STL-6303E ), доступного на виртуальном телескопе. Телескоп отслеживал быстрое видимое движение астероида, поэтому звезды показывают длинные следы, в то время как астероид выглядит как слабая, но острая точка света в центре изображения, отмеченная стрелкой.

Во время съемки 2020 KJ4 находился на расстоянии около 600 000 км от Земли, и он благополучно приближался к нам. Он был обнаружен по результатам обзора с телескопа Pan-STARRS 21 мая 2020 года.

Этот астероид имеет размеры от 2,8 до 6,2 метра достиг своего минимального расстояния (около 142000 км) от нас 28 мая 2020 года в 16:21 по московскому времени. Конечно, никаких рисков для нашей планеты не было.

Слияния галактик вызывают активность в их ядре

20200530124911.jpg

Активные ядра галактик (АЯГ) играют главную роль в эволюции галактик. Астрономы из SRON и RuG использовали рекордную выборку галактик, чтобы подтвердить, что слияния галактик положительно влияют на работу АЯГ. Они смогли собрать примерно в 10 раз больше изображений сливающихся галактик, чем предыдущие исследования, используя алгоритм машинного обучения.

Один из самых больших вопросов в астрономии - как галактики развиваются из облаков газа и пыли в красивые спиральные структуры, наблюдаемые в нашем галактическом соседстве. Так называемые активные галактические ядра (АЯГ) представляют собой интересные исследовательские объекты для ответа на часть вопроса, потому что, по-видимому, существует коэволюция между АЯГ и галактиками. В АЯГ находятся сверхмассивные черные дыры, которые выделяют огромное количество энергии после аккреции газа из окружающей среды. Некоторые имеют достаточно большие магнитные или гравитационные поля, чтобы выплевывать струи с полюсов протяженностью в тысячи световых лет.

Коэволюция - это улица с двусторонним движением. С одной стороны, стадия эволюции галактики влияет на активность АЯГ. Кажется, что АЯГ процветают на определенной стадии эволюции галактики, потому что мы наблюдаем пиковую активность АЯГ в галактиках на определенном расстоянии и, следовательно, в определенное время в прошлом. С другой стороны, активность АЯГ влияет на звездообразование галактики. Этот процесс может пойти в любую сторону. Струя АЯГ отталкивает газ, распространяясь по галактике, заставляя газ сталкиваться с другим газом и, таким образом, создавая сгустки - семена для маленьких звезд. Но АЯГ также выделяют энергию, нагревая газ и тем самым предотвращая его охлаждение и конденсацию в комки.

Астрономы из SRON Нидерландского института космических исследований и Университета Гронингена (RuG) использовали выборку с рекордным количеством галактик для изучения одного из факторов, которые, как считается, положительно влияют на воспламенение АЯГ: слияния между галактиками. И действительно, исследователи обнаружили корреляцию. В слияниях они насчитывали в 1,4 раза больше АЯГ, чем в не слияниях. И наоборот, исследователи обнаружили в 1,3 раза больше слияний в образцах галактик с АЯГ по сравнению с образцами галактик без АЯГ.

Исследовательская группа использовала алгоритм машинного обучения для распознавания слияний. Он предоставил выборку, которая примерно на порядок больше, чем в предыдущих исследованиях, что делает корреляцию гораздо более надежной. «Мы создали сеть для обучения системы распознаванию слияний на большом количестве изображений», - говорит первый автор Fangyou Gao. «Это позволяет нам использовать большую выборку из двух телескопических съемок с десятками тысяч галактик. АЯГ относительно легко распознать по их спектру. Но слияния должны быть классифицированы по изображениям, что обычно является работой человека. С машинным обучением, теперь мы можем сделать так, чтобы компьютеры сделали это за нас".»

Сообщение **Deputy Admin** » 03 июн 2020 21:28

Возможно когда-то вся Вселенная вращалась вокруг своей оси

20200603124732.jpg

Ранняя Вселенная, возможно, вращалась, оставляя след, который все еще виден в небе сегодня.

Лиор Шамир из Университета штата Канзас и его коллеги использовали три из самых мощных обсерваторий мира-Sloan Digital Sky Survey, the Panoramic Survey Telescope and Rapid Response System и космический телескоп Хаббл - чтобы найти направление вращения более чем 200 000 спиральных галактик по всему небу.

Основываясь на большинстве современных моделей космологии, мы могли бы ожидать, что существует равное число галактик, вращающихся по часовой стрелке и против нее. Но когда они изучили данные каждой из трех обсерваторий, исследователи обнаружили неожиданный дисбаланс в этой цифре.

"Разница невелика, всего лишь около двух процентов, но при таком большом количестве галактик вероятность такого случайного деления меньше одного на миллион", - сказал Шамир на пресс-конференции во время виртуального заседания Американского астрономического общества 1 июня. Чем дальше находятся галактики, тем больше дисбаланс.

Асимметрия также различна в зависимости от того, куда вы смотрите в небе. При взгляде с полюсов Земли больше галактик вращалось против часовой стрелки, чем по часовой стрелке, в то время как при наблюдении вблизи экватора наблюдалось обратное.

Шамир и его коллеги обнаружили, что эти паттерны могут быть созданы всей Вселенной, вращающейся вокруг нескольких осей одновременно в начале своей истории. Если это так, то мы также ожидаем обнаружить вращающиеся спиральные галактики раньше во Вселенно, чем предсказывают другие модели, что, по-видимому, подтверждается другими недавними наблюдениями. «Как ни странно, это вселенная, которую мы видим с Земли», - сказал он.

Сообщение **Deputy Admin** » 08 июн 2020 19:58

Таинственные вспышки в дальнем космосе повторяются каждые 157 дней

20200608162004.jpg

Астрономы обнаружили цикл активности в быстром радиовсплеске, потенциально найдя важный ключ к разгадке этих таинственных явлений в глубоком космосе.

Быстрые радиовсплески или FRB, представляют собой внегалактические вспышки света, которые создают серьезный удар, высвобождая за несколько миллисекунд столько же энергии, сколько наше Солнце за целое столетие. Ученые впервые обнаружили FRB в 2007 году, и причина этих вспышек остается неясной почти полтора десятилетия спустя; Потенциальные объяснения варьируются от слияния сверхплотных нейтронных звезд до продвинутых инопланетных цивилизаций .

На сегодняшний день было обнаружено более 100 FRB и большинство из них являются одноразовыми, вспыхивают только один раз (насколько нам известно). В январе этого года астрономы сообщили, что один из членов этого класса называемый FRB 180916.J0158 + 65, демонстрирует 16-дневный цикл активности: он стреляет всплесками в течение четырех дней, затихает на 12 дней, а затем начинает все сначала.

FRB 180916 был первым из обнаруженных, который имел такую периодичность. А теперь ученые заметили другое.

Исследователи наблюдали за известным объектом FRB 121102 с помощью телескопа Ловелла, с 76-метровой радиоантенной в обсерватории Джодрелл-Бэнк в Англии в течение пяти лет. Они обнаружили сильные признаки 157-дневного цикла активности объекта 121102, кажется, что он вспыхивает в течение 90 дней, а затем замолкает на 67 дней, сообщила команда в новом исследовании.
Неясно, что стоит за такой циклической активностью, хотя у ученых есть несколько идей. Например, периодические вспышки могут быть вызваны колебанием оси вращения сильно намагниченной нейтронной звезды, известной как магнитар. Или они могут быть связаны с орбитальными движениями нейтронной звезды в двойной системе.

По словам членов исследовательской группы, нет никакой гарантии, что одно и то же явление приводит к периодичности обоих повторяющихся FRB.

«Это захватывающее открытие подчеркивает, как мало мы знаем о происхождении FRB», - сказал соавтор исследования Дункан Лоример, заместитель декана по исследованиям в Университете Западной Вирджинии. «Будут необходимы дальнейшие наблюдения за большим количеством FRB, чтобы получить более четкую картину об этих периодических источниках и выяснить их происхождение».

Новое исследование, которым руководил Каустубх Раджвейд из Манчестерского университета в Англии, было опубликовано 8 июня в журнале «Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества». Вы можете прочитать его препринт бесплатно на arXiv.

В нашей Галактике может существовать свыше 30 разумных цивилизаций

image.png

Есть ли разумная жизнь за пределами Земли? Астрономы давно ищут ответ на этот вопрос, но теперь в новом исследовании на него дан довольно точный ответ – в нашей галактике Млечный путь может присутствовать свыше 30 разумных цивилизаций. Для сравнения, предыдущие оценки количества иных цивилизаций в Галактике разнились в диапазоне от нуля до нескольких миллиардов.

В своей научной работе исследователи применили новый подход для оценки числа возможных цивилизаций в Галактике. Используя допущение о том, что разумная жизнь на иных планетах формируется таким же образом, что и земная жизнь, ученые получили оценку числа разумных, способных к коммуникации цивилизаций в границах Млечного пути. Согласно расчетам, таких цивилизаций может насчитываться свыше 30.

В этом исследовании, проведенном научным коллективом во главе с Томом Уэстби (Tom Westby), авторы полагают, что для формирования разумной жизни на планете требуется около 5 миллиардов лет. Центральная идея состоит в том, чтобы оценить эволюцию, но не в планетном, а в космическом масштабе. Этот расчет был назван авторами «Астробиологическим пределом Коперника» (Astrobiological Copernican Limit).

Два рассматриваемых в работе Астробиологических предела Коперника ограничивают скорость появления разумных жизненных форм промежутками менее чем в 5 миллиардов лет и свыше 5 миллиардов лет соответственно – что близко к скорости развития способной к коммуникации технологической цивилизации на Земле, сформировавшейся в течение 4,5 миллиарда лет. «Если использовать строгий критерий, согласно которому концентрация металлов (элементов тяжелее гелия) в веществе родительской звезды должна находиться на уровне металличности Солнца (которое, вообще говоря, относительно богато металлами), мы рассчитали, что в Галактике должно существовать примерно 36 активных цивилизаций», пояснил Уэстби.

Исследование показывает, что число цивилизаций сильно зависит от того, насколько долго за время своего существования цивилизация способна активно посылать сигналы, указывающие на ее нахождение в космосе, такие как радиопередачи со спутников, телевидение и т.д. Если другие технологические цивилизации просуществуют в этом активном состоянии настолько же долго, что и наша цивилизация, то число таких сигнализирующих о своем присутствии в настоящее время разумных технических цивилизаций в Галактике составит 36, согласно авторам.

Однако среднее расстояние между этими цивилизациями составит около 17 000 световых лет, поэтому обнаружение или установление контакта с иной цивилизацией на настоящем уровне развития техники остается маловероятным. Также существует возможность того, что мы являемся единственной цивилизацией в Галактике, в том случае если средняя продолжительность существования иных цивилизаций, по сравнению с нашей, окажется ниже, отмечают Уэстби и его группа.

Исследование опубликовано в журнале Astrophysical Journal.

Сообщение **MAXSIMUS** » 16 июн 2020 22:37

Звезда RZ Piscium имеет звездный спутник с низкой массой Используя очень большой телескоп ESO (VLT), международная группа астрономов обнаружила присутствие маломассивного звездного компаньона молодой переменной звезды, известной как RZ Piscium.
Недавно обнаруженный объект имеет примерно в восемь раз меньшую массу, чем Солнце и вращается вокруг звезды на расстоянии около 23 АЕ. Об этом открытии сообщается в статье, опубликованной в ежемесячных сообщениях Королевского астрономического общества.
Расположенная примерно в 640 световых годах от Земли, RZ Piscium (или сокращенно RZ Psc) - переменная звезда типа UX Orionis, демонстрирующая нерегулярные фотометрические события затемнения. Такое поведение говорит о наличии значительной массы газа и пыли, вращающейся вокруг звезды.

Астрономы заинтересованы в изучении звезд с околозвездной пылью, поскольку эти объекты могут дать ключ к пониманию формирования и эволюции планетных систем. Поэтому группа астрономов во главе с Грантом М. Кеннеди из Университета Уорика, Великобритания, использовала спектрополяриметрический высококонтрастный приемник для изучения экзопланет (SPHERE) на VLT для детального изучения RZ Psc.

Команда Кеннеди использовала инфракрасный двухдиапазонный тепловизор SPHERE и спектрограф (IRDIS) для проведения наблюдений RZ Psc с октября 2018 по август 2019 года. В результате этой кампании по наблюдению был обнаружен объект-компаньон этой покрытой пылью звезды.

"Здесь мы представляем открытие, что RZ Psc - это двойной объект с расстоянием в 23 АЕ между ними, основанным на наблюдениях с помощью VLT/SPHERE", - написали астрономы.
Согласно результатам исследования, новообретенный звездный спутник, получивший название RZ Psc B, имеет массу около 0,12 солнечной массы и расположен на расстоянии 23 АЕ от главной звезды. Расчеты были сделаны исходя из предположения, что RZ Psc A является звездой возрастом 20 миллионов лет спектрального типа K0V с массой около 0,9 солнечных масс.

Пытаясь получить больше информации о звездном диске пыли в системе, астрономы обнаружили, что эта структура должна вращаться вокруг RZ Psc A. Авторы статьи объяснили это тем, что RZ Psc B достаточно слаб (примерно в 40 раз слабее, чем RZ Psc A в H-диапазоне), поэтому не может быть объектом, который затеняет большую звезду. Кроме того, светимость RZ Psc B (около 2,5% от светимости RZ Psc A) меньше, поэтому он не сможет нагревать даже пыль.

Сообщение **Deputy Admin** » 17 июн 2020 13:54

В Галактике лежит до 6 миллиардов планет земного типа, согласно новой оценке

20200617124852.jpg

Чтобы планета могла быть отнесена к земному типу, одна должна быть каменистой, иметь размер, близкий к размеру Земли, и обращаться вокруг звезды солнечного типа (спектрального класса G). Кроме того, планета должна находиться в обитаемой зоне родительской звезды – в таком диапазоне расстояний от звезды, в котором возможно существование воды в жидкой форме на поверхности планеты.

«Согласно моим расчетам, верхним пределом числа планет можно считать оценку в 0,18 планеты земного типа в расчете на одну звезду спектрального класса G, - сказала исследователь из Университета Британской Колумбии (UBC), Канада, Мишель Кунимото (Michelle Kunimoto), являющаяся одним из авторов этой новой научной работы. – Оценка частоты присутствия планет тех или иных типов на орбитах вокруг различных звезд может помочь наложить дополнительные ограничения на теории формирования и эволюции планет и помочь оптимизировать будущие миссии, посвященные поискам экзопланет».

Согласно астроному из UBC Джейми Мэттьюсу (Jaymie Matthews): «В нашей галактике Млечный путь находится примерно 400 миллиардов звезд, около 7 процентов от числа которых относятся к спектральному классу G. Это значит, что чуть менее 6 миллиардов звезд нашей Галактики могут иметь в своих системах планеты земного типа».

Согласно предыдущим оценкам, на один карлик спектрального класса G в нашей галактике Млечный путь приходилось от 0,02 до более чем одной планеты земного типа.

[spoiler]Обычно планеты земного типа легче упустить из виду при поисках экзопланет, чем планеты других классов, поскольку землеподобные планеты имеют очень небольшие размеры и обращаются на значительном расстоянии от родительской звезды. Это означает, что современный каталог известных планет представляет собой лишь небольшую часть от их действительного числа. Кумимото использовала метод под названием «упреждающее моделирование» (forward modeling) для преодоления этих трудностей.

«Я начала с моделирования всей популяции экзопланет, лежащих на орбитах вокруг звезд, наблюдаемых при помощи «Кеплера», - объяснила она. – Я пометила каждую планету как «обнаруженную» или «незамеченную», исходя из того, насколько вероятным является ее обнаружение при помощи моего алгоритма. Затем я сравнила эти обнаруженные планеты с реальным каталогом планет. Если в результате моделирования наблюдалось близкое соответствие, то исходная популяция являлась хорошей оценкой истинной популяции планет».

Ранее Кунимото проанализировала архивные данные наблюдений примерно 200 000 звезд, проведенных прежде при помощи космического телескопа НАСА Kepler («Кеплер»). Она открыла 17 планет за пределами Солнечной системы, вдобавок к повторному обнаружению тысяч планет, уже известных ранее.[/spoiler]

Три анимации, которые показывают, что скорость света удручающе мала
Чтобы наглядно показать ограниченные возможности скорости света, планетолог из Центра космических полетов им. Годдарда NASA Джеймс О’Донохью «оживил» фотоны в трех различных анимациях.

image.png

Скорость света – это предел, с которым может двигаться материальный объект в пространстве, если, конечно, не брать в расчет гипотетические кротовые норы, с помощью которых, согласно предположениям, объекты могут перемещаться в пространстве еще быстрее. В идеальном вакууме частица света, фотон, может двигаться со скоростью 299 792 километра в секунду или примерно 1,079 миллиарда километров в час. На первый взгляд может показаться, что это удивительно быстро. Нет, это на самом деле быстро. Но в масштабах космоса такая скорость может быть мучительно медленной, особенно, если речь идет о радиосообщениях и полетах на другие планеты, в частности, находящиеся за пределами нашей Солнечной системы.

Для того чтобы любому человеку было легче понять ограниченные возможности скорости света планетолог Центра космических полетов Годдарда NASA Джеймс О’Донохью создал серию анимационных роликов.

«Я делал эти анимации с прицелом на то, чтобы как можно понятнее и быстрее объяснить весь контекст того, что я хотел в них отразить. Когда я еще учился, мне приходилось вручную рисовать сложные концепции, чтобы самому понять, о чем вообще идет речь», — признается О’Донохью.

В разговоре с Business Insider О’Донохью рассказал, что только недавно научился делать эти анимации. Его первой работой для NASA стала подготовка ролика о кольцах Сатурна. После этого он начал анимировать другие сложные для понимания космические концепты, например, наглядное сравнение размеров и скорости вращения планет Солнечной системы. По его словам, эта работа, опубликованная на его личной страничке в «Твиттере», привлекла большой интерес.

Его последняя работа – попытка наглядно продемонстрировать насколько быстрыми и в то же время медленными могут быть фотоны.

Наглядная демонстрация движения фотонов вокруг Земли

В первом анимационном ролике О’Донохью показал, как быстро свет может двигаться относительно Земли.

Длина экватора нашей планеты составляет примерно 40 тысяч километров. Если бы у нее не было атмосферы (частицы, которые в ней содержатся, могут немного замедлять свет), то фотон, скользящий вдоль ее поверхности, совершал бы почти 7,5 полных оборота за 1 секунду (или 0.13 секунд на один оборот).

Несмотря на то, что при таком сценарии скорость света кажется невероятно быстрой, ролик также демонстрирует, что она конечна.

Насколько быстро свет преодолевает расстояние между Землей и Луной

Во втором ролике О’Донохью охватывает большее расстояние – от Земли до Луны.

В среднем дистанция между нашей планетой и ее естественным спутником составляет 384 000 километров. Это означает, что наблюдаемый на небе лунный свет преодолевает это расстояние за 1,255 секунды, а дорога туда и обратно, например, при передаче радиосообщений между Землей и космическими аппаратами, займет 2,51 секунды.

Следует учесть, что с каждым днем это время увеличивается, поскольку каждый год Луна удаляется от Земли примерно на 3,8 сантиметра (Луна постоянно истощает энергию вращения Земли через гравитационно-приливное взаимодействие. Следствиями этого эффекта являются изменение орбиты спутника).

Как быстро свет преодолевает расстояние между Землей и Марсом

В третьем ролике О’Донохью продемонстрировал проблему, с которой многим планетологам приходится сталкиваться ежедневно.

Когда сотрудники аэрокосмического агентства NASA пытаются загрузить и получить данные с космического аппарата, например, того же зонда InSight, работающего сейчас на Марсе, то передача сообщений происходит со скоростью света. Однако ее недостаточно, чтобы управлять аппаратом в «режиме реального времени». Поэтому команды должны быть тщательно продуманы, максимально сжаты и направлены в точное время и место, чтобы не промахнуться мимо адресата.

Самая быстрая передача сообщений между Землей и Марсом возможна в тот момент, когда планеты находятся в точке максимального сближения. Однако происходит это всего лишь примерно раз в два года. Кроме того, даже в этом случае нас разделяет расстояние около 54,6 миллиона километров. В ролике О’Донохью показано, что при такой дистанции свету требуется 3 минуты и 2 секунды для того, чтобы добраться от одной планеты к другой или 6 минут в обе стороны.

В среднем Землю и Марс разделяет дистанция в 254 миллиона километров, поэтому в среднем двусторонняя передача сообщений занимает около 28 минут и 12 секунд.

Чем дальше расстояние, тем удручающей становится «эффективность» скорости света

Предел скорости света создает еще больше проблем для космических аппаратов, находящихся еще дальше от Земли. Например, тому же зонду «Новые горизонты», который сейчас находится в 6,64 миллиарда километров от нас, или «Вояджеру-1» и «Вояджеру-2», которые достигли границы Солнечной системы.

Совсем печальной ситуация становится, если речь идет о передачи сообщения в другую звездную систему. Например, самая ближайшая из известных нам экзопланет, Проксима b, находится примерно в 4,2 световых годах от нас (около 39,7 триллиона километров). Даже если взять самый быстрый на данный момент космический аппарат, Солнечный зонд Паркер, способный достигнуть скорости в 343 000 километров в час, то даже ему потребуется около 13 211 лет лишь для того, чтобы долететь до Проксимы b.

Планеты формируются в протопланетном диске раньше, чем считалось

image.png

Ученые нашли свидетельства того, что планеты могут формироваться «в мгновение ока» по космическим меркам. Новые результаты, полученные с использованием объединенных мощностей радиотелескопов Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) и Very Large Array (VLA), показывают, что очень молодые диски, возраст которых составляет от 0,1 до 0,5 миллиона лет, обладают более чем достаточным количеством материала для сборки планетных систем.

Загадка, которая не давала покоя астрономам на протяжении нескольких лет, теперь получила возможное решение. В последние годы астрономы производили «взвешивание» дисков звезд Млечного пути при помощи обсерватории ALMA. Изучение дисков возрастом от 1 до 3 миллионов лет показало, что в материале этих зрелых дисков присутствует лишь относительно небольшое количество пыли, настолько малое, что из нее невозможно получить даже один газовый гигант размером с Юпитер, не говоря уже о более крупных планетах или о нескольких газовых гигантах сразу, как в случае нашей Солнечной системы.

Решение этой проблемы состоит в том, что «нам нужно смотреть более молодые диски, вместо того чтобы искать недостающую массу», говорит Лукас Тихоник (Łukasz Tychoniec), сотрудник Лейденской обсерватории, Нидерланды, и главный автор нового исследования. В своей работе Тихоник и его коллеги использовали снимки, сделанные при помощи обсерваторий ALMA, Чили, и VLA, Нью-Мексико, США, для изучения протозвезд, лежащих в молекулярном облаке Персей – гигантской звездообразовательной области, расположенной на расстоянии примерно в 1000 световых лет от нас.

Возраст этих «новорожденных» звездных систем, предположительно, составляет от 100 до 500 тысяч лет. Если принять возраст Солнца, по аналогии со зрелым человеческим возрастом, равным 45 годам (на самом деле он равен 4,5 миллиарда лет), то возраст этих протозвезд окажется равным менее чем 2 суткам. Однако в системах этих «младенцев» уже вовсю кипят процессы формирования планет, выяснила команда.

Тихоник и коллеги при помощи обсерваторий ALMA и VLA собрали свет, излучаемый зернами пыли в этих молодых системах, и нашли, что совокупная масса этих пылинок более чем достаточна для формирования гигантских планет. Исследователи затем сравнили измеренные массы дисков с массами более чем 2000 планетных систем, известных науке. Во всех случаях измеренных масс дисков оказывалось более чем достаточно для формирования всей популяции экзопланет в системе. По-видимому, диски в молекулярном облаке Персей со временем непременно обзаведутся экзопланетами, которые мы так часто наблюдаем в нашей Галактике, сказали авторы.

Эти вдохновляющие результаты стимулируют разработку новых моделей формирования планет, позволяя нам глубже понять процессы формирования экзопланет и нашей Солнечной системы, добавили они.

Исследование опубликовано в журнале Astronomy & Astrophysics.

Новая модель солнечных вспышек заменит «модель из учебников»

image.png

Астрофизики из Лёвенского католического университета, Бельгия, создали первую самосогласованную модель физических процессов, протекающих во время солнечной вспышки. Исследователи использовали суперкомпьютеры центра Flemish Supercomputer Centre и новую комбинацию физических моделей.

Солнечные вспышки представляют собой взрывы на поверхности Солнца, в ходе которых выделяется гигантское количество энергии, эквивалентное одновременному взрыву триллиона атомных бомб «Малыш». В экстремальных случаях солнечные вспышки могут привести к серьезным радиопомехам на Земле, однако они также лежат в основе весьма живописных погодных явлений. Северное сияние, например, связано с солнечными вспышками, которые возмущают магнитное поле Солнца до такой степени, что сгусток плазмы вырывается из атмосферы нашего светила.

Благодаря спутникам и солнечным телескопам, мы уже знаем довольно много о физических процессах, протекающих во время солнечных вспышек. Например, мы знаем, что солнечные вспышки очень эффективно конвертируют энергию магнитных полей в тепло, свет и энергию потоков движущихся частиц.

В учебниках эти процессы обычно визуализируются в виде стандартной двумерной модели. При глубоком рассмотрении такой модели, однако, некоторые детали до сих пор остаются неподтвержденными. Это связано с тем, что создание полностью согласованной модели представляет собой сложную задачу, поскольку в расчет должны быть приняты как макроскопические эффекты (речь идет о расстояниях в десятки тысяч километров, то есть превышающих размер Земли), так и физика микроскопических частиц.

Теперь исследователи из Лёвенского католического университета смогли создать такую модель. Венжи Жуань (Wenzhi Ruan) работал над этой моделью вместе со своими коллегами в составе команды профессора Рони Кеппенса (Rony Keppens) на кафедре астрофизики плазмы Лёвенского католического университета. Исследователи использовали вычислительные мощности суперкомпьютеров центра Flemish, а также новую комбинацию физических моделей, в которых микроскопические эффекты ускоренных заряженных частиц принимаются в расчет при построении макроскопической модели.

«Наша работа также позволяет рассчитать эффективность конверсии энергии солнечной вспышки, - объясняет профессор Кеппенс. – Мы можем рассчитать эту эффективность, рассмотрев совместно мощность магнитного поля Солнца у основания вспышки и скорость, с которой движется в пространстве это основание вспышки».

«Мы трансформировали результаты численного моделирования в виртуальные наблюдения солнечной вспышки, что позволило нам смоделировать наблюдения, проводимые при помощи телескопов, на всех необходимых длинах волн. Это, в свою очередь, дало возможность усовершенствовать стандартную модель солнечной вспышки, приводимую в учебниках, превратив ее в полноценную, «рабочую» модель».

📺Пикник ТВ👍