Все о космосе

[kakgrek]

Вновь открытые «планеты-близнецы» помогают развить теорию инфляции планет

С тех пор как астрономы впервые измерили диаметр внесолнечной планеты 17 лет назад, они пытаются получить ответ на вопрос: каким образом крупнейшие планеты вырастают до таких размеров? Благодаря открытию двух новых «планет-близнецов» мы становимся на шаг ближе к получению ответа на этот вопрос.

Ученые считают, что большие размеры «раздувшихся» газовых гигантов связаны с потоками тепла, втекающими в их атмосферы и вытекающими из них. Для описания этого процесса было предложено несколько различных гипотез. В новом исследовании группа ученых, возглавляемая Самуэлем Грунблаттом (Samuel Grunblatt), попыталась проверить одну из современных моделей инфляции планет.

► Показать

В этой работе Грунблатт и его коллеги проанализировали наблюдательные данные, полученные при помощи миссии НАСА K2 (космического телескопа Kepler), в поисках горячих юпитеров, обращающихся вокруг красных гигантов. Горячие юпитеры представляют собой планеты размером с Юпитер, которые движутся вокруг родительских звезд по очень узким орбитам. Красные гиганты представляют собой «зрелые» звезды, которые в конце жизненного цикла раздуваются до огромных размеров. Согласно теории Эрика Лопеса (Eric Lopez) из Центра космических полетов Годдарда НАСА горячие юпитеры, обращающиеся вокруг красных гигантов, должны быть в значительной степени «раздуты», если прямое поступление энергии от родительской звезды является основным фактором инфляции планет.

Поиск Грунблатта и его команды обнаружил два почти абсолютно идентичных горячих юпитера, обращающихся вокруг родительской звезды – красного гиганта - с периодом примерно 9 суток. Радиусы этих планет примерно на 30 процентов больше радиуса Юпитера, а массы примерно вполовину меньше массы крупнейшей планеты Солнечной системы. Эти находки свидетельствуют в пользу гипотезы, согласно которой основное влияние на инфляцию планет оказывает тепло, поступающее от родительской звезды, считают Грунблатт и его коллеги.

[kakgrek]

Исследователи изучают суббури, формирующиеся в магнитосфере Земли

Исследователи изучали околоземные окрестности в течение многих лет, однако многие загадки – включая тайну происхождения высокоэнергетических частиц, присутствующих в этой области пространства – до сих пор остаются неразгаданными. В новом исследовании, проведенном большой коллаборацией ученых, были проанализированы данные, полученные от 16 космических аппаратов НАСА и Лос-Аламосской национальной лаборатории, США, для изучения особого рода явлений, происходящих в магнитосфере Земли. Эти события, называемые суббурями, могут вызывать полярные сияния на Земле, нарушать работу элементов системы GPS, и даже наносить повреждения электрическим сетям.

Для получения глобальной картины этого явления ученые использовали данные, полученные от четырех индивидуальных миссий НАСА - Magnetospheric Multiscale mission, Van Allen Probes mission, Geotail, and the Time History of Events and Macroscale Interactions during Substorms mission, а также космического аппарата LANL-GEO. Дополнительно при помощи наземных магнетометров исследователи обнаружили признаки того, что называют суббуревым токовым клином – одной из основных особенностей классической суббури. Этот результат вместе с данными, полученными при помощи космических аппаратов, показали, что в окрестностях Земли в течение более чем одного часа наблюдается активность, ведущая к формированию клина – процессу, возможность которого широко обсуждалась ранее.

Эти результаты помогают глубже понять происхождение и структуру суббурь, чтобы в конечном счете получить возможность более точно прогнозировать влияние космической погоды на нашу планету, указывают авторы.

[kakgrek]

Движение звезд в близлежащей галактике указывает на присутствие темной материи

Впервые определив перемещения индивидуальных звезд близлежащей карликовой галактики Скульптор, астрономы получили новые данные о распределении невидимой темной материи, пронизывающей нашу Галактику. В этом исследовании были объединены данные о положении звезд, полученные при помощи миссии Европейского космического агентства Gaia («Гея»), с аналогичными данными, собранными при помощи космического телескопа Hubble («Хаббл») двенадцатью годами ранее.

Карликовая галактика Скульптор является одной из многочисленных галактик-спутников Млечного пути. Эти галактики-спутники гравитационно взаимодействуют с нашей Галактикой, и такое взаимодействие оказывает значительное влияние на их форму.

В новом исследовании группа ученых, возглавляемая Дэвидом Массари (Davide Massari) из Астрономического института Каптейна, Нидерланды, определила движение звезд галактики Скульптор в трехмерном пространстве, для чего исследователям потребовалось объединить данные измерений соответственно собственного и радиального движения звезд. Собственное движение звезд представляет собой изменение координат звезд на небесной сфере, и для определения скорости этого движения команда Массари проанализировала изменения положения звезд, измеренные соответственно при помощи космического телескопа Hubble в 2002 г. и миссии Gaia в 2014-2015 гг. Скорости радиального движения звезд галактики Скульптор, то есть движения вдоль линии наблюдения, были найдены из литературы. Используя данные по собственному и радиальному движению звезд, ученые смогли восстановить их движение в трех измерениях.

► Показать

Звезды в галактиках получают ускорение в результате гравитационного воздействия на них со стороны массивных материальных объектов. Однако большой объем данных о распределении скоростей звезд в галактиках, накопленный астрономами за последние десятилетия, показывает, что одной лишь нормальной материи в галактиках содержится недостаточно для объяснения наблюдаемого движения звезд. Это послужило основой для выдвижения предположения о том, что в галактиках присутствует помимо нормальной, видимой материи также особая субстанция, получившая название темной материи, которая не обнаруживается при наблюдениях, но оказывает на объекты галактики гравитационное воздействие.

Проведенный командой Массари анализ скоростей движения звезд галактики Скульптор показал, что темная материя в галактике распределена с увеличением плотности распределения к центру галактики. Это распределение хорошо согласуется с результатами крупномасштабного моделирования распределения темной материи во Вселенной, выполненного на основе стандартного космологического сценария, указывают авторы.

[kakgrek]

Звездный ветер снижает шансы встретить обитаемую экзопланету, выяснили ученые

В новом исследовании ученые во главе с Хуанфеем Дуном (Chuanfei Dong) из Принстонской лаборатории физики плазмы Министерства энергетики США и Принстонского университета выяснили, что потоки заряженных частиц, идущие со стороны тусклых звезд, называемых красными карликами, способны эффективно «сдувать» с поверхностей экзопланет, обращающихся вокруг этих звезд, атмосферы, в конечном счете превращая планеты в безжизненные безводные пустыни.

Для существования и развития жизни на планете необходима жидкая вода. Если планета находится слишком близко к родительской звезде, то излучение звезды разогревает ее до высоких температур, и вода быстро испаряется. Если планета лежит слишком далеко от родительского светила, вода на поверхности находится в форме льда. И лишь если планета лежит на «правильном» расстоянии от звезды, на ее поверхности возможно существование воды в жидкой форме. Диапазон таких «правильных» расстояний в планетной системе звезды формирует так называемую «обитаемую зону». В двух новых научных работах группа Дуна представляет разработанные ею модели, которые показывают, что звездный ветер – потоки заряженных частиц, испускаемых звездой – может привести к потере планетой, лежащей в обитаемой зоне звезды, значительной части ее атмосферы на протяжении сотен миллионов лет, в то время как на развитие жизни на поверхности планеты требуется несколько миллиардов лет.

► Показать

Применяя разработанные им модели к планете Проксима Центавра b, Дун выяснил, что высокое давление звездного ветра вызывает потерю атмосферы планеты в космос, в результате чего общая продолжительность существования атмосферы оказывается недостаточной для развития на поверхности планеты жизни в тех формах, в каких она нам известна.

«Наши результаты показывают, что Проксима Центавра b и подобные ей планеты в общем случае не способны удерживать атмосферу в течение достаточно продолжительного для эволюции жизни периода времени при высоком давлении звездного ветра, - сказал Дун. – Только в том случае, если давление звездного ветра будет относительно низким, и экзопланета будет иметь достаточно мощное магнитное поле, такое как магнитное поле Земли, можно говорить о ее возможной обитаемости».

[kakgrek]

Микролинзирование позволило определить расстояние до космического объекта

Путь света, идущего от далекого источника, подвергается искажению в присутствии другого, массивного объекта (эффект, предсказываемый и объясняемый в рамках Общей теории относительности), поэтому массивное тело способно выступать в роли «гравитационной линзы» и искажать изображение объекта, расположенного позади него для наблюдателя, находящегося на Земле. Ученые впервые количественно подтвердили это предсказание во время известного полного солнечного затмения, пришедшегося на 29 мая 1919 г., во время которого траектория света, идущего со стороны далеких звезд, была искажена гравитационным влиянием Солнца. Микролинзированием называют соответствующее явление: короткую вспышку света, формируемую при усилении света далекой звезды находящимся перед ней массивным телом.

Примерно 30 лет назад ученые предсказали, что если когда-нибудь станут возможными наблюдения вспышки микролинзирования с двух различных, разделенных достаточно большим расстоянием позиций, то измерения по методу параллакса позволят определить расстояние до темного объекта. Несколько лет назад астроном Гарвард-Смитсоновского астрофизического центра, США, Дженифер Йи (Jennifer Yee) со своей командой выполнила измерения расстояния до космического объекта по методу параллакса, используя результаты наблюдений события микролинзирования с двух различных позиций, проведенных при помощи космического телескопа Spitzer («Спитцер») и наземных обсерваторий. Однако наблюдения с двух позиций оставляют значительную неопределенность при расчетах расстояния до источника по методу параллакса.

В новой работе Йи и ее коллеги дополнительно подключили к наблюдениям космический телескоп НАСА Kepler («Кеплер»), чтобы провести наблюдения сразу с трех позиций. Результаты наблюдений показали, что изучаемый объект, известный как MOA-2016-BLG-290, является звездой экстремально малой массы (0,07 массы Солнца) и находится на расстоянии примерно 22 тысячи световых лет от Солнечной системы в нашей Галактике. Эти результаты демонстрируют эффективность измерения космических расстояний при помощи события микролинзирования и метода параллакса, заключают авторы.

[kakgrek]

Ученые пытаются отличить гигантские планеты от коричневых карликов

Получить изображение внесолнечной планеты – планеты, расположенной за пределами нашей Солнечной системы – представляет собой отнюдь не простую задачу. Яркий свет родительской звезды мешает различить тусклый свет планеты. И хотя получение изображения небольшой планеты размером с Землю до сих пор недостижимо для современных астрономических инструментов, тем не менее, в новой научной работе исследователи смогли получить изображения свыше 20 гигантских планетных тел. Эти объекты, известные как «компаньоны планетных масс», имеют массу больше, чем у Юпитера, движутся по орбитам вдали от родительских звезд и являются достаточно молодыми, чтобы продолжать светиться за счет тепла, выделившегося при их формировании – и все эти качества облегчают получение изображений таких планет.

Однако остается один большой вопрос: являются ли эти компаньоны планетных масс планетами, или же они представляют собой «неудавшиеся звезды», называемые коричневыми карликами. Коричневые карлики формируются подобно звездам – из коллапсирующих облаков газа – однако их массы оказывается недостаточно для инициации термоядерного горения водорода, характерного для звезд. Самые крохотные из коричневых карликов близки по размерам Юпитеру.

В новом исследовании команда астрономов во главе с Мартой Брайан (Marta Bryan) провела расчеты скоростей собственного вращения трех компаньонов планетных масс, опираясь на наблюдательные данные, собранные при помощи Обсерватории им. Кека, расположенной на Гавайях. Результаты расчетов показали, что скорости вращения этих трех планетных компаньонов составляют от 6 до 14 километров в секунду. Затем исследователи сравнили эти скорости вращения со скоростями вращения известных коричневых карликов и обнаружили, что диапазоны изменения величин примерно совпадают.

Эти результаты говорят о том, что изученные в исследовании компаньоны планетных масс либо на самом деле являются коричневыми карликами, либо являются планетами, скорости вращения которых по каким-то причинам стали близки к скоростям вращения коричневых карликов. Некоторые исследователи полагают, что после своего рождения как планеты, так и коричневые карлики оказываются окружены миниатюрными газовыми дисками, которые снижают скорость вращения объекта. Другими словами, одинаковые физические процессы могут приводить к одинаковым скоростям вращения планет и коричневых карликов.

[kakgrek]

Две суперземли на орбите вокруг звезды K2-18

В новом исследовании, в котором были использованы данные, собранные при помощи научных инструментов Европейской южной обсерватории, показано, что малоизученная экзопланета под названием K2-18b может быть «увеличенной версией» Земли.

Кроме того, в ходе этого исследования проводившая его команда с удивлением обнаружила, что в системе этой звезды имеется еще одна планета, расположенная по соседству с планетой K2-18b.

«То, что мы смогли измерить массу и плотность планеты K2-18b, само по себе было для нас знаменательным событием, однако открыть новую планету в этой системе – это было большой удачей и вызвало у нас бурю эмоций», - сказал главный автор новой работы Райан Клотье (Ryan Cloutier) из Института исследований экзопланет Монреальского университета, Канада.

► Показать

Обе планеты обращаются вокруг звезды K2-18, красного карлика, расположенного на расстоянии примерно 111 световых лет от нас в направлении созвездия Льва. Известно, что планета K2-18b лежит в обитаемой зоне родительской звезды, то есть на поверхности планеты может существовать вода в жидкой форме. Проанализировав данные наблюдений звезды K2-18, полученные при помощи инструмента High Accuracy Radial Velocity Planet Searcher (HARPS), установленного на 3,6-метровом телескопе обсерватории Ла Силья, Чили, Клотье и его команда смогли определить, что планета K2-18b является либо каменистой планетой размером чуть больше Земли с не очень массивной газовой атмосферой, или же планетой, состоящей в основном из жидкой воды, покрытой сверху ледяной коркой. Для того чтобы определиться в пользу одной из этих версий понадобится более мощный телескоп, по сравнению с теми, которые имеются в распоряжении астрономов в настоящее время, например, такой как строящийся в настоящее время космический телескоп James Webb, отмечают авторы.

В ходе наблюдений звезды K2-18 Клотье и его команда обнаружили присутствие помимо сигнала с периодом 39 суток, связанного с вращением звезды, и сигнала с периодом 33 суток, связанного с обращением вокруг звезды планеты K2-18b, также еще один регулярный сигнал с периодом 9 суток. Подробное изучение возможных источников происхождения этого сигнала привело ученых к выводу о том, что в системе находится еще одна, неоткрытая планета. Эта планета, по-видимому, также является суперземлей, однако расположена слишком близко к звезде, то есть лежит за границами обитаемой зоны в отличие от ее планетного соседа, указывают авторы.

[kakgrek]

Ученые наблюдают сверхмассивную черную дыру ранней Вселенной

Команда астрономов во главе с Эдуардо Банадосом (Eduardo Ba?ados) обнаружила самую далекую сверхмассивную черную дыру, известную науке на сегодняшний день. Эта черная дыра лежит в центре сверхяркого квазара, свет которого отправился в нашу сторону всего лишь через 690 миллионов лет после Большого взрыва. Чтобы достичь нашей

Галактики этому свету требуется 13 миллиардов лет – промежуток времени, близкий к текущему возрасту Вселенной.

Масса этой черной дыры оценивается в 800 миллионов солнечных масс – настоящий «Голиаф» по современным стандартам и аномалия для ранней Вселенной. Любой черной дыре для роста требуется время, поэтому обнаружение настолько массивной черной дыры в тот период истории Вселенной, когда она существовала еще всего лишь в течение 690 миллионов лет, требует теоретического объяснения.

Кроме самой черной дыры в этом исследовании интерес вызывают те условия, в которых черная дыра существовала в ранней Вселенной. Авторы работы рассчитали, что эта черная дыра существовала в ту эпоху, когда Вселенная находилась на переходном этапе от состояния, в котором водород является нейтральным, а сама Вселенная – непрозрачной для света, к состоянию, отвечающему полностью ионизированному водороду. Этот процесс, называемый ионизацией Вселенной, был связан с появлением первых звезд и галактик, свет которых ионизировал атомы водорода, то есть отделил содержащиеся в них электроны от ядер.

[kakgrek]

Магнитное поле черной дыры оказалось удивительно слабым

Черные дыры хорошо известны своим мощным гравитационным воздействием на материю, позволяющим им поглощать целые звезды и испускать в космос потоки материи со скоростью, близкой к скорости света. Однако магнитное поле в окрестностях одной из черных дыр, к удивлению исследователей, оказалось довольно слабым.

Эта черная дыра диаметром около 60 километров, находящаяся на расстоянии 8000 световых лет от Земли и называемая V404 Лебедя, дала возможность впервые измерить с высокой точностью параметры магнитного поля, окружающего эти самые глубокие «гравитационные колодцы» Вселенной. Группа исследователей под руководством И. Даллилар (Y. Dallilar) с кафедры астрономии Университета Флориды, США, в результате анализа данных наблюдений, проведенных с использованием Большого Канарского телескопа, расположенного на Канарских островах, Испания, обнаружила, что магнитное поле вокруг черной дыры на самом деле примерно в 400 раз слабее, чем ожидалось.

► Показать

Эти измерения позволяют ученым глубже понять устройство и механизмы функционирования магнитных полей черных дыр, проникая в тайны поведения материи в экстремальных физических условиях. Эти знания в дальнейшем могут быть использованы для расширения возможностей систем GPS навигации и усовершенствования конструкций ядерных реакторов.

Эти измерения также могут помочь ученым разгадать загадку появления так называемых «джетов» черных дыр – потоков заряженной материи, извергаемых со стороны черной дыры и движущихся со скоростью, близкой к скорости света. Ранее ученые полагали, что эти джеты ускоряются в мощном магнитном поле черной дыры, однако теперь эта гипотеза требует пересмотра, отмечает Даллилар.

[RomaamoR]

Александр, люблю всё что с космосом связно. А вообще фанат космической фантастики. Жалко тут, на этом сайте, в этом движке, нет поддержки вставка видео кода, типо безопасность... (