Давайте посмотрим на тридцать лет назад. В то время мы еще не открыли ни одной планеты у нормальных звезд, похожих на Солнце, и не знали о том, что наша Вселенная расширяется всё быстрее и быстрее. Первое явилось итогом целенаправленных усилий по поиску экзопланет, второе стало для большинства ученых неожиданным результатом исследований в области внегалактической астрономии и космологии. В современной науке какие-то крупные достижения мы можем предвидеть, а какие-то — нет. Будем считать, что бокал наполовину полон и попробуем задуматься, что мы узнаем о Вселенной в ближайшие тридцать лет.
Метка: телескоп
Астроновости: галька с Марса, две на одной, каменный рой, двуликий карлик
Марсоход Perseverance, двигаясь к ждущему его вертолету Ingenuity, отвлекался на исследования окрестностей и обнаружил гальку и камушки с явными следами обработки водой. В системе звезды PDS70 удалось обнаружить будущих кандидаток в коорбитальные планеты. Тем временем, на снимках «Хаббла» обнаружился каменный рой, медленно отдаляющийся от астероида Диморф. Около 40 камней размерами от 1 до 7 м не торопясь удаляются со скоростью примерно 0,2–0,3 м/с. А наблюдения за белым карликом, получившим наименование Янус, показали странное: одна сторона звезды была покрыта водородом без признаков гелия, другая — наоборот, покрыта только гелием.
Астроновости: объединенные снимки, теплый мир TOI-1859, до сверхновой SN2023ixf и др.
Космическая обсерватория Chandra представила четыре составных изображения, которые объединяют рентгеновские данные этого инструмента и снимки в инфракрасном диапазоне космического телескопа «Джеймс Уэбб», а также некоторые данные с других телескопов. Специалисты, работающие с космическим телескопом «Джеймс Уэбб», опубликовали новое изображение cпиральной галактики с перемычкой NGC 5068 в созвездии Девы, полученное с помощью инструментов MIRI и NIRCam. На arXiv.org появилась статья, в которой группа астрономов сообщает об обнаружении новой экзопланеты типа «теплый Юпитер». В другом новом препринте авторы утверждают, что обнаружили источник яркой вспышки сверхновой в галактике М101.
Популярно без занудства
Иногда приходится слышать, что сейчас, дескать, не время для содержательной деятельности. Я всегда отвечаю, что именно сейчас эта самая содержательная деятельность нужна вдвойне. Поэтому я уверен, что надо всеми силами поддерживать волонтерские движения, в том числе просветительские, в том числе разнообразные фестивали популярной науки. В конце апреля в одно и то же время таковых произошло сразу два — в Казани (Фестиваль популяризации науки MILMAX Production) и в Москве — очередные «Ученые против мифов».
Космические угрозы: опасности Солнечной системы
Беседа главного редактора газеты «Троицкий вариант — Наука» Бориса Штерна с астрономом, доктором физико-математических наук, профессором РАН, заведующим отделом физики и эволюции звезд ИНАСАН Дмитрием Вибе о потенциальных угрозах человечеству из космоса. Видео см. на канале ТрВ-Наука: https://youtube.com/watch?v=OGyV_Pj6slg.
Астроновости: новый снимок сверхмассивной черной дыры и ее джета в М87, снимок Деймоса, астероид Фаэтон
Изображение центральной черной дыры М87, обрамленной аморфным светящимся кольцом, попало в топы практически всех новостных агентств в апреле 2019 года. На этом работа не остановилась, и астрономы представили новые данные по той же черной дыре в 2018 году: глобальная сеть GMVA объединила работу радиотелескопов по всему миру для получения новых результатов. Тем временем, аппарат «Аль-Амаль» (Hope), что в переводе с арабского означает «Надежда», — он же Emirates Mars Mission (EMM) — совершил свой первый пролет спутника Марса Деймоса 10 марта.
Астроновости: видео черной дыры, полеты Ingenuity, JUICE, «Уэбб» изучил Cas A и галактики
Собранный из деталей, как в шутку говаривали сами разработчики, с AliExpress и магазина бытовой электроники и отправленный «чисто проверить, а вдруг взлетит», практический одноразовый вертолетик совершил свой пятидесятый, юбилейный полет. 14 апреля 2023 года в 15:15 мск с европейского космодрома во Французской Гвиане успешно стартовала ракета Ariane 5 с космическим зондом JUICE. Применив новый алгоритм машинного обучения PRIMO, участники проекта Event Horizon Telescope сумели улучшить знаменитое изображение сверхмассивной черной дыры, расположенной в центре галактики M87.
Астроновости: будущая сверхновая, действующий вулкан на Венере, конец света отменяется
NASA опубликовало новое снимки космического телескопа JWST, где запечатлена звезда WR 124, расположенная на расстоянии 6400 ± 600 пк (21 тыс. световых лет) от Земли в созвездии Стрела. Исследователи из Университета Аляски обнаружили следы предположительно вулканической деятельности на архивных снимках поверхности Венеры, сделанных еще в 1991 году. А на момент обнаружения астероида 2023 DW (26 февраля), когда не было уточнения по его движению по орбите, опасения возникали, однако по мере уточнения орбиты угроза катастрофы постепенно стала исчезающе малой.
Обзор астрономических новостей: галактика LEDA 2046648, белый карлик LAWD37 и новые спутники Юпитера
На снимке, полученном космическим телескопом «Джеймс Уэбб» (JWST), запечатлено скопление галактик, а также яркие звезды, увенчанные «фирменными» шестиконечными дифракционными шипами «Уэбба». А пока «Уэбб» делает групповые фото галактик, телескопы «Хаббл» и Gaia «напрямую» измерили массу одинокого белого карлика. Это удалось проделать с помощью эффекта гравитационного микролинзирования. Пока космические телескопы изучали дальний космос, Юпитер вернул себе звание чемпиона Солнечной системы по количеству лун.
«Уэбб» нашел свою первую экзопланету
То, что с помощью данных с космического телескопа «Джеймс Уэбб» (JWST) будут выявлять новые экзопланеты, было даже не вопросом времени, а вопросом выбора подходящего кандидата. Ученые давно научились находить десятками всякие раскаленные газовые планеты размером с Юпитер и крупнее, а каменистые миры — только в единичных случаях. Но JWST не просто самый чувствительный инструмент для поиска маленьких скалистых экзопланет, он, по сути, единственный, который может предоставить данные по их атмосферам…
Ярчайший гамма-всплеск: требуется ли Новая Физика?
9 октября 2022 года был зарегистрирован самый яркий гамма-всплеск за всю историю наблюдений. Он произошел довольно близко: разные оценки (по линиям поглощения в послесвечении всплеска и по линиям родительской галактики) сходятся на красном смещении z = 0,151 (2 млрд световых лет).
Очень Большой Телескоп показал поразительный снимок туманности Конус
Новое высококачественное изображение туманности Конус продемонстрировал Very Large Telescope (VLT). Эта туманность — часть южного региона звездообразования под названием Скопление Снежинки, или NGC2264 (рассеянного звездного скопления, которое связано с туманностью в созвездии Единорога и находится от нас на расстоянии в 2500 световых лет).
Астероидно-кометная опасность: «Мы — информированные динозавры»
Алексей Кудря беседует с астрономом Леонидом Елениным, научным сотрудником Института прикладной математики им. М. В. Келдыша РАН, лауреатом международной астрономической премии им. Эдгара Уилсона, первооткрывателем комет и астероидов. Речь идет о вопросах астероидно-кометной опасности, о том, как спутники мешают астрономам, о гражданской науке и новостях об астероидах-убийцах. Видеозапись интервью: youtu.be/IJ1fO_2L8Z8.
Чем удивляет «Джеймс Уэбб»
Свежие фото галактики M74 демонстрируют возросшие возможности космических обсерваторий, работающих совместно в разных диапазонах. Специалисты, объединив данные телескопов «Хаббл» и «Джеймс Уэбб» в соседних областях электромагнитного спектра, получают более всестороннее представление об этом впечатляющем объекте, позволяющее раскрывать его в новых деталях.
Телескоп «Джеймс Уэбб»: продвижение вглубь времен
Недавно появилось сообщение, что телескоп «Джеймс Уэбб» обнаружил рекордно далекую галактику с красным смещением z = 13, что соответствует возрасту Вселенной 300 млн лет, и еще одну с z = 11. Находки сделаны при обзоре всего 50 квадратных угловых минут неба. До этого рекорд был около z = 11. Здесь требуется уточнение. Результат получен так называемым фотометрическим методом: измеряется яркость объекта в разных спектральных полосах и потом методом максимального правдоподобия подбирается красное смещение, наилучшим образом описывающее результат измерения…
«Джеймс Уэбб» реализует лучшие методы наземной астрономии
Владимир Сурдин, канд. физ.-мат. наук, доцент физического факультета МГУ, ст. науч. сотр. Государственного астрономического института им. Штернберга, рассказал Алексею Кудря о космическом телескопе «Джеймс Уэбб» (James Webb Space Telescope — JWST), который спустя полгода после запуска наконец-то начал полноценную работу.
Гамма-астрономия и поучительный эпизод
Эта статья продолжает тему, поднятую в интервью с моим давним соавтором Юрием Поутаненом, опубликованном в прошлом выпуске ТрВ-Наука. Там речь шла о рентгеновской астрономии. Теперь коротко — о гамма-астрономии в плане личных впечатлений и некоторого опыта работы в этой области. Где граница между рентгеновским и гамма-излучением? Исторически она проходит в районе сотен килоэлектронвольт — это характерная энергия гамма-квантов, испускаемых при ядерных реакциях. Помните: альфа-лучи, бета-лучи, гамма-лучи.
Быть всегда правым в науке очень скучно: Томми Голд
Представьте себе, что вам семнадцать. Вы учитесь в швейцарской частной школе. Вот-вот начнется Вторая мировая война. И вот в один прекрасный день вас призывает к себе строгий отец, вечно занятый важными финансовыми делами, и говорит: «Срочно отправляйся на две недели с сестрой в Милан. Там вы поселитесь в самой лучшей гостинице, в самых дорогих номерах и не будете отказывать себе ни в чем». Видя ваше законное изумление, обычно прижимистый папаша продолжает: «Деньги и прочие ценности вывозить из Италии нельзя — такой закон недавно принял Муссолини…»
Рентгеновская астрономия в наши дни
Беседу с Юрием Поутаненом, профессором Университета Турку (Финляндия) и зав. лабораторией фундаментальной и прикладной рентгеновской астрофизики в ИКИ РАН, созданной по мегагранту, ведет Борис Штерн, который за двадцать с лишним лет сотрудничества с ним имеет множество написанных совместно статей.
Колонизация экзопланет, Венеры, Марса: разговор биолога и астрофизика
Борис Штерн продолжает беседу с Михаилом Никитиным, науч. сотр. отдела эволюционной биохимии НИИ физико-химической биологии имени Белозерского при МГУ, автором научно-популярной книги «Происхождение жизни». На сей раз речь пойдет о поиске и заселении планет, пригодных для жизни. Видеозапись интервью: https://youtu.be/watch?v=7u0TRCmMbRI
Черная дыра в сердце Млечного Пути: тонкости эксперимента
Продолжаем обсуждение результатов Телескопа горизонта событий (Event Horizon Telescope, EHT) по черной дыре в центре нашей Галактики (предыдущая заметка: [1]). На сей раз — взгляд изнутри: член команды EHT Андрей Лобанов, науч. сотр. Института радиоастрономии Общества Макса Планка, отвечает на вопросы Бориса Штерна.
Загадочные пятна на кольце вокруг черной дыры
В апреле 2017 года коллаборация Event Horizon Telescope (EHT) — Телескоп горизонта событий — провела серию наблюдений центральных объектов галактики М87 и нашей Галактики (радиоисточник Sgr А*). Оба этих объекта — сверхмассивные черные дыры, которые видны благодаря излучению стягивающегося в них вещества. Телескоп горизонта событий — это совокупность разбросанных по Земле микроволновых телескопов миллиметрового диапазона…
Вглубь темных веков
Темные века в истории Вселенной — это время после эпохи рекомбинации, которая сама по себе очень хорошо видна в космическом микроволновом (реликтовом) излучении до появления большого числа галактик и квазаров — от 380 тысяч до примерно 500 млн лет. Первые 100 млн лет после рекомбинации во Вселенной просто нечего было видеть — вся она почти равномерно была заполнена нейтральным газом. После 100 млн лет появились первые звезды и их скопления, потом мелкие, потом более крупные галактики: рост неоднородностей и формирование структур шло от малых к большим масштабам.
Энергия и эрудиция. Памяти Олега Верходанова
Два года назад не стало астрофизика и популяризатора науки Олега Верходанова. Он умер 5 апреля 2020 года, ему было всего 55 лет. Сердце. Время идет, а Олега всё сильней не хватает — его оптимизма, энергии, эрудиции и великолепного научного чутья. Для меня он был чем-то вроде последней инстанции в космологии, именно в тех вопросах, которые касаются связи теории с данными наблюдений. Самый мощный канал этих данных — реликтовое излучение. То, в чем Олег собаку съел.
Телескоп «Джеймс Уэбб»
25 декабря в 12:20 UTC с космодрома Куру во Французской Гвиане стартовала ракета-носитель Ariane-5 с космическим инфракрасным телескопом «Джеймс Уэбб» на борту (James Webb Space Telescope, JWST). Долгожданный аппарат успешно вышел на орбиту и спустя 27 минут после старта отстыковался от второй ступени ракеты, чтобы в течение месяца самостоятельно продолжить свой путь к точке Лагранжа L2 системы Земля — Солнце, находящейся в 1,5 млн км от Земли в сторону от Солнца.
Наступит ли разрядка хаббловской напряженности?
Скорость расширения Вселенной выражается постоянной Хаббла со странной, исторически сложившейся размерностью. Эта величина выведена из данных по реликтовому излучению, полученных космическими микроволновыми телескопами WMAP и «Планк», к которым добавлены данные наземных микроволновых телескопов и оптических цифровых обзоров неба. Но несколько лет назад группа Адама Рисса совершенно другим методом получила заметно большее значение постоянной Хаббла…
Первичные черные дыры
Происхождение всех известных нам черных дыр можно объяснить астрофизическими процессами: коллапсом тяжелых звезд и дальнейшим ростом за счет их слияния и падения на них вещества (аккреции). Но не могли ли какие-то черные дыры образоваться в первые мгновения существования Вселенной и даже дожить до нашего времени? Такие черные дыры астрофизики называют первичными.
Найти свою жизненную траекторию
Более пяти лет Астрофизическая школа Фонда поддержки научных, образовательных и культурных инициатив «Траектория» готовит к большой науке учеников 9–11-х классов. Кстати, совершенно бесплатно. В прошлом учебном году школе присвоили имя преподавателя, известного радиоастронома, докт. физ.-мат. наук Олега Верходанова. Он писал об этом уникальном проекте и в нашей газете. С того момента в школе был уже один выпуск и 28 молодых ученых, прошедших «Траекторию», поступили в МГУ, МИФИ, МФТИ, РУДН. О первых успехах и публикациях по итогам школы рассказывает Светлана Михайлова.
Нобелевское признание черных дыр
В 2020 году Нобелевская премия по физике была поделена пополам, и эти половины присуждены за разные работы, плохо связанные между собой. К сожалению, это входит в традицию: в прошлом году произошло то же самое, причем половинки были присуждены за достижения в совершенно разных областях — одна за космологию, другая за экзопланеты. Половины премии этого года связаны хотя бы предметом исследования — черными дырами. Хотя одна из них была присуждена за общие теоретические находки, а вторая — за исследования конкретного объекта.
Созвездия «СибАстро»
В детском лагере «Чкаловец» под Новосибирском 18–20 сентября состоялся XV Cибирский форум любителей астрономии «СибАстро-2020». От традиционного формата форум отличался только отсутствием организованных групп школьников. Во всем остальном программа была привычной: лекции, мастер-классы и ночные астрономические наблюдения. Центральной темой форума стало обсуждение возможности резервного копирования человечества в космосе и опасностей, подстерегающих нашу цивилизацию на Земле.
«Спектр-РГ» целиком отсканировал небо в жестких рентгеновских лучах
Свершилось: 10 июня телескоп ART-XC обсерватории «Спектр-РГ» закончил свой первый обзор всего неба! Около полугода аппарат непрерывно сканировал небесную сферу в жестких рентгеновских лучах (4–20 кэВ).
Краб в созвездии Тельца
Крабовидная туманность — один из самых известных небесных объектов. Огромное количество важнейших астрономических открытий связано с ней! На небе нет туманности, более известной и изученной и в то же время более загадочной. А история ее изучения подобна детективному роману.
Где рождаются нейтрино?
«В ядрах активных галактик», — так ответила на давно беспокоивший астрофизиков вопрос группа российских ученых из Астрокосмического центра ФИАН (АКЦ ФИАН), Московского физико-технического института (МФТИ) и Института ядерных исследований (ИЯИ РАН). Александр Плавин, Юрий Ковалев-мл., Юрий Ковалев-ст. и Сергей Троицкий рассказали ТрВ-Наука о сделанном ими открытии.
«Заправлены в планшеты космические карты…»
— Наука в мире через 50 лет. Какой она будет, на ваш взгляд? Что вашей области науки удастся через полвека открыть? — Уверен, что через полвека нам будет что заправить в планшеты. Можно ожидать, что к 2070-му у нас будут (пусть и плохонькие) карты потенциально обитаемых планет. Уже следующее поколение наземных и космических телескопов (E-ELT, GMT, JWST) сможет изучать состав атмосфер планет типа Земли в зонах обитаемости вокруг красных карликов. Это произойдет в ближайшие 10 лет…
Космологические сенсации в затишье после штурма
В последнее время в СМИ часто мелькают сенсации из серии потрясения основ космологии. Причем большинство вытекают из реферируемых публикаций вполне профессиональных и зачастую известных ученых — это отнюдь не лженаука… Что представляют собой основы современной космологии? Начнем с теорий и моделей…
Ярчайшие события в науке за 2019 год
Александр Кабанов, Евгений Кунин, Михаил Кацнельсон, Дмитрий Вибе, Александр Горский, Константин Анохин, Алексей Семёнов и Татьяна Бонч-Осмоловская делятся впечатлениями о событиях уходящего года.
Нобелевская премия-химера по физике
Нобелевская премия по физике 2019 года оказалась своего рода химерой (в смысле — голова одного зверя, туловище — другого). Она поделена на две части, совершенно не связанные друг с другом — вообще относящиеся к разным областям: космология и экзопланеты. Формально такое не запрещено, но как-то не очень элегантно — по крайней мере, до сих пор подобного старались избегать. Половина премии присуждена известному космологу Джеймсу Пиблсу. Вторая — первооткрывателям экзопланет Мишелю Майору и Дидье Кело.
К2–18 b: вода — вероятно, жизнь — едва ли
11 сентября опубликованы работы двух групп, интерпретировавших одни и те же данные космического телескопа «Хаббл», снявшего восемь транзитов планеты по диску звезды К2–18. Звезда — большой красный карлик (0,4 массы Солнца), планета — суперземля, примерно 8 масс Земли. Расстояние до системы — 34 парсека. Планета находится в зоне обитаемости.
Теперь не хватает лишь Нобелевской
Премии российским космологам за прорывные работы 1980–1990-х годов прошлого века по-прежнему исправно присуждаются. На сей раз медаль и премия имени Дирака, учрежденная Международным центром теоретической физики в Триесте, присуждена Вячеславу Муханову, Алексею Старобинскому и Рашиду Сюняеву. Официальная формулировка такова: «За вклад в развитие современной космологии». Попробуем объяснить, что это за вклад.
Феномен Табби, мистерия KIC 8462852
О звезде Табби опубликовано множество статей, проведено множество наблюдений, но природа ее переменности так и остается загадкой. Отчасти это связано с тем, что пока известен только один подобный объект. Бывший сотрудник Университета Небраски (США), а ныне пенсионер Эдвард Шмидт решил восполнить этот пробел, для чего провел довольно несложное исследование.
Что придет на смену эйнштейновской теории гравитации?
В ОТО проявления тяготения моделируются искривлением пространства-времени, которое оказывает воздействие на любую материю в нем. Важнейшие свойства пространства-времени — метрические характеристики, то есть правила, исходя из которых определяются расстояния. Эти правила задаются метрикой (или, более точно,метрическим тензором). Именно с помощью метрики определяют, насколько и каким образом пространство-время искривлено.
Криогенный телескоп воссоздаст зарю Вселенной
Через шесть лет на земную орбиту должна быть запущена российская космическая обсерватория «Миллиметрон» («Спектр-М») с криогенным телескопом миллиметрового и инфракрасного диапазонов длин волн. Работая и в одиночном режиме, и в связке с наземными обсерваториями, «Миллиметрон» позволит исследовать черные и белые дыры, кротовые норы, пульсары, реликтовое излучение, понять структуру Вселенной на заре ее возникновения. Мы поговорили с учеными, участвующими в создании обсерватории.
Можно ли распознать жизнь на далекой планете?
Недавно в ТрВ-Наука публиковалась дискуссия о вероятности зарождения жизни на подходящей планете. Это та вероятность, о которой можно теоретизировать, но которую нельзя измерить, покуда нам известен лишь один случай. Нужен хотя бы еще один, и тогда уже можно оценить эту вероятность с точностью до порядка величины. Разговоры на эту тему ведутся давно, этим, в частности, занимается наука под названием «астробиология». Обретет ли эта наука предмет наблюдения?
Космическая мистерия. Гигантский мотылек-сирота пролетел мимо свечи*
Этой истории уже шесть лет, но она так и остается загадкой. У меня, похоже, есть за пазухой правдоподобный ответ, посмотрим, подтвердится ли он. В 1999 году стартовал проект WASP — Wide Angle Search of Planets. Проект постепенно рос, к нему добавлялись новые телескопы, в 2004 году он превратился в Super-WASP. Телескопы проекта периодически фотографируют всё небо, измеряя яркость миллионов звезд. С помощью данных WASP открыто 118 новых экзопланет и подтверждено около 2700, открытых другими инструментами. Но в данных WASP нашли нечто более интересное, чем очередные экзопланеты…
Подбираясь к горизонту событий
Увидеть черную дыру! Это одна из самых амбициозных задач современной астрономии. Сам по себе горизонт событий черной дыры никак не проявляется. Но можно, например, увидеть ее тень — она немного больше горизонта. В данном случае тень — круг, в котором наблюдатель не видит фотонов, излученных дальше черной дыры. Еще можно попытаться увидеть нечто, происходящее на последней стабильной орбите вокруг черной дыры. Ее радиус — в три раза больше радиуса горизонта. Понятно, что речь идет о тяжелейшей задаче…
Во славу темной материи
Темная материя дослужилась-таки до популярного мема. Почти столь же популярного, как динозавры. В свое время как могли пытались связать то или иное явление с вымиранием динозавров, это считалось сильным пиар-ходом. А вот теперь на русском вышла книга «Темная материя и динозавры» (Лиза Рэндалл, АНФ, 2017), где предполагается, что дата вымирания динозавров связана с темной материей…
Десять лет гамма-телескопу «Ферми». Часть 2. Блазары
Во второй статье, посвященной юбилею проекта «Ферми», основное внимание мы уделим самым ярким из долговечных объектов во Вселенной — блазарам разного типа. В данной статье приводятся рисунки, отображающие данные «Ферми» за 10 лет без пяти дней. Нескольких дней вполне достаточно, чтобы нарисовать простейшие предварительные распределения, иллюстрирующие феноменологию блазаров.