Астроновости: пропавшие экзолуны «Кеплера», астроёлочка от «Чандры», новогодний Юпитер, три пульсара FAST и Уран глазами «Уэбба»


Алексей Кудря
Алексей Кудря
«Кеплер», у нас отмена!

На настоящий момент в нашей галактике астрономы обнаружили свыше 5500 подтвержденных планет, вращающихся вокруг далеких звезд. И есть еще тысячи кандидатов на экзопланеты [1]. Если же есть экзопланеты, то вполне логично предположить, что вокруг некоторых из них встречаются и экзолуны. А учитывая сложности наблюдений и обнаружения экзопланет, становится понятно, что возможные экзолуны, вращающиеся вокруг этих далеких миров, обнаружить еще сложнее, поэтому сообщалось пока лишь о нескольких из них. И в некоторых открытиях нет уверенности. Например, считалось, что гигантские экзолуны предположительно вращаются вокруг двух отдаленных газовых гигантов, известных как Kepler-1625b и Kepler-1708b. 7 декабря 2023 года германские ученые из Института исследования Солнечной системы Общества Макса Планка и Зоннебергской обсерватории заявили, что этих двух гигантских экзолун, возможно, не существует. Исследователи опубликовали свою работу в журнале Nature Astronomy [2].

Кривые блеска звезды при трех транзитах планеты Kepler-1625b по данным космического телескопа «Кеплер». Темная линия — подгонка транзита планеты со спутником методом максимального правдоподобия
Кривые блеска звезды при трех транзитах планеты Kepler-1625b по данным космического телескопа «Кеплер». Темная линия — подгонка транзита планеты со спутником методом максимального правдоподобия

Kepler-1625b и Kepler-1708b — планеты-гиганты, похожие на Юпитер. Из наблюдений Солнечной системы мы знаем, что все газовые и ледяные планеты-гиганты — Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун — имеют множество спутников. Сатурну принадлежит рекорд — 146 известных лун [3]. Таким образом, кажется весьма вероятным, что и у гигантских миров в других планетных системах также есть спутники.

В 2018 году ученые Колумбийского университета в Нью-Йорке заявили, что нашли свидетельства существования огромной луны, вращающейся вокруг Kepler-1625b [4]. Исследователи нашли это в данных космического телескопа «Кеплер». Но затем всё запуталось. Когда астрономы очистили данные от постороннего шума, свидетельства существования экзоспутника исчезли. Затем, еще позже, когда космический телескоп «Хаббл» провел наблюдения Kepler-1625b, спутник, по утверждению авторов очередной работы, вновь дал знать о своем существовании.

В 2022 году астрономы обнаружили еще одну возможную луну-гиганта. Она, по мнению авторов этого нового исследования, вращалась вокруг Kepler-1708b. И эта огромная луна оказалась даже больше Земли [5].

Предположительные открытия двух гигантских экзолун, конечно, выглядели весьма впечатляющими. Особенно необычным в нем было то, что оба экзоспутника оказались намного больше, чем крупнейшие спутники нашей Солнечной системы. Телескопы «Кеплер» и «Хаббл» наблюдали прохождения планет перед их звездами. Во время этих прохождений отмечались не только изменения яркости светила, вызванные тенями планет, но и особые изменения яркости у краев диска, которые могли свидетельствовать о наличии спутников.

К сожалению, новая работа ставит под серьезные сомнения те «открытия». Германские исследователи подыскали сценарии, обходящиеся без спутников, которые могут объяснить наблюдения так же хорошо, как и с лунами. В своей статье они выделили пять аспектов, ставящих под вопрос гипотезы о существовании экзолун. Рене Хеллер, первый автор новой статьи, заявил следующее: «Мы хотели бы подтвердить открытия экзолун вокруг Kepler-1625b и Kepler-1708b, но, к сожалению, наш анализ показывает обратное».

Приходится констатировать, что на современном уровне развития наблюдательных технологий по-прежнему нельзя уверенно подтвердить кандидатов в экзолуны. Возможно, для этого придется подождать наблюдений с еще более совершенных телескопов, таких как предстоящая миссия PLATO [6].

1. exoplanets.nasa.gov/discovery/exoplanet-catalog/

2. nature.com/articles/s41550-023-02148-w

3. science.nasa.gov/saturn/moons/

4. iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-3881/aa93f2

5. nature.com/articles/s41550-021-01539-1

6. esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Plato_exoplanet_mission_gets_green_light_for_next_phase

Астроёлочка от «Чандры»

Рентгеновская обсерватория «Чандра» передала предновогодний снимок космической Ёлочки под каталожным номером NGC 2264 — она известна среди любителей астрономии как скопление Рождественская Ёлка.

Эта область пространства — интереснейший объект в созвездии Единорога, состоящий сразу из двух туманностей и двух звездных скоплений. В настоящий момент их принято рассматривать в качестве единого целого. NGC 2264 представляет собой скопление молодых звезд возрастом от 1 до 5 млн лет в нашем Млечном Пути на расстоянии около 2500 световых лет от Земли. NGC 2264 — это место, где в эмиссионной туманности образовались туманность Конус, скопление Снежинок, скопление Рождественской Ёлки и туманность Лисий Мех.

X-ray: NASA/CXC/SAO; Optical: T.A. Rector (NRAO/AUI/NSF and NOIRLab/NSF/AURA) and B.A. Wolpa (NOIRLab/NSF/AURA); Infrared: NASA/NSF/IPAC/CalTech/Univ. of Massachusetts; Image Processing: NASA/CXC/SAO/L. Frattare & J.Major

Туманность Конус (Cone Nebula) — одна из составляющих NGC2264 — была обнаружена Уильямом Гершелем 26 декабря 1785 года, как раз в рождественскую ночь. Расположен Конус рядом со звездным скоплением, по своей форме напоминающим хвойное дерево, за что оно и получил название Рождественская Ёлка. Кроме того, NGC 2264 усеивают многочисленные новорожденные протозвезды, напоминающие колеса с сияющими спицами или снежинки. За эти формы звездное скопление так и назвали — Снежинки. Им не более 100 тыс. лет. Со временем «снежинки» разлетятся — и их скопление потеряет свою интересную форму. Там же неподалеку наблюдается и туманность Лисий Мех.

На представленном составном снимке дополнительное сходство с рождественской елкой обеспечено за счет выбора подходящих цветов и ориентации наблюдаемого объекта. Бело-голубые огоньки — это молодые звезды, испускающие рентгеновские лучи, обнаруженные обсерваторией «Чандра». Оптические данные 0,9-метрового телескопа WIYN Национального научного фонда на Китт-Пик показывают газ в туманности зеленым цветом, соответствующим «сосновым иглам» дерева, а инфракрасные данные двухмикронного обзора всего неба показывают звезды переднего плана и фона белым цветом.

7. chandra.harvard.edu/photo/2023/ngc2264/

Юпитер новогодний

Всегда интересно наблюдать, как галилеевы спутники Юпитера меняют положение друг относительно друга из ночи в ночь и даже из часа в час. Наступают новогодние каникулы, и у наблюдателей, которые употребляют оливье и селедку под шубой, не отрываясь от телескопа, будет прекрасная возможность увидеть необычную геометрию среди крупнейших спутников Юпитера [8].

Ио, самому внутреннему спутнику, требуется всего 1,8 дня, чтобы совершить один оборот вокруг Юпитера. Время обращения Европы вокруг Юпитера в два раза больше — 3,6 дня, в то время как Ганимед обращается вокруг Юпитера за 7,2 дня (ровно в четыре раза больше периода обращения Ио). Каллисто находится дальше всех от Юпитера из галилеевых спутников, и этому планетоиду требуется уже 16,7 дня, чтобы совершить один оборот вокруг планеты-гиганта.

Спутники Юпитера постоянно движутся с разной скоростью, положение всех четырех спутников в любой конкретный момент времени отличается от любого другого момента. Наш мозг обладает удивительной способностью создавать образы, казалось бы, из несвязанных данных, и тогда можно увидеть, что наблюдаемые объекты образуют геометрические узоры, такие, как прямая линия, треугольник, стрелки и т. д.

Во время предстоящих наблюдений Юпитера, которыми можно будет заняться на январских каникулах (с 1 по 8 января), мы увидем, как интересно спутники буду менять свое положение возле планеты-гиганта. Когда два или три спутника проходят рядом друг с другом, их движения кажутся особенно быстрыми, поэтому эти события привлекут особенно пристальное наше внимание. Человеческий глаз довольно чувствителен к правильности прямой линии, поэтому эти явления, вероятно, продлятся не более нескольких минут.

Кроме того, ближе к середине января будет несколько интересных взаимодействий Юпитера и Каллисто со слабой фоновой звездой в созвездии Овна. Уже к 7–8 января она будет вполне доступна к наблюдениям совместно с Юпитером и его спутниками. Также будет шанс полюбоваться на необычный вид Юпитера в сопровождении одного-единственного спутника Каллисто в январе, но это уже после новогодних каникул — данную конфигурацию можно будет увидеть 21 января.

Чистого неба и интересных наблюдений!

Ио и его тень на Юпитере. Правее расположен Ганимед. Изображение Алексея Полякова
Ио и его тень на Юпитере. Правее расположен Ганимед. Изображение Алексея Полякова

8. trv-science.ru/uploads/JupiterMoons_Jan2024.gif

Прогноз составлен по данным программ Stellarium и Cartes du Ciel-SkyChart

Три пульсара в M15

Используя китайский радиотелескоп FAST c апертурой в 500 м, астрономы обнаружили три новых пульсара в одном из старейших шаровых скоплении галактики М15 (Мессье 15) [9]. Два пульсара из найденных оказались долгопериодическими, в то время как третий вращается так быстро, что его классифицировали как миллисекундный пульсар. О новом открытии ученые сообщили в статье, опубликованной на сервере электронных препринтов arXiv.org [10].

Пульсары — это астрономические объекты, испускающий мощные, строго периодические импульсы электромагнитного излучения [11]. Наиболее быстро вращающиеся пульсары с периодами вращения менее 30 мс известны как миллисекундные пульсары (MSP). Астрономы предполагают, что они образуются в двойных системах, когда изначально более массивный компонент превращается в нейтронную звезду, которая затем раскручивается из-за аккреции вещества от компаньона.

Шаровое скопление М15 (NGC 7078) расположено примерно в 33 тыс. световых годах от Земли в созвездии Персея, оно представляет собой скопление радиусом около 88 световых лет с предполагаемой массой в 560 тыс. масс Солнца. Это одно из старейших и наиболее бедных «металлами» скоплений (с металличностью примерно 2,25), а также одно из наиболее плотно упакованных в нашей галактике.

Предыдущие наблюдения M15 уже позволили обнаружить девять пульсаров, первый был идентифицирован в 1989 году. В новой статье авторы подтвердили их существование. Согласно моделированию, M15, возможно, является одним из скоплений с наибольшим количеством пульсаров.

Новооткрытые пульсары получили обозначения PSR J2129+1210J (с периодом вращения приблизительно 11,84 мс, показатель его дисперсии был рассчитан как 66,68 пк/см3), PSR J2129+1210K (с периодом вращения около 1,93 с, показатель дисперсии составляет 68,01 пк/см3) и PSR J2129+1210L (с периодом вращения 3,96 с, он самый «медленный» пульсар в скоплении из известных на нынешний момент, было обнаружено, что показатель рассеивания этого пульсара составляет приблизительно 67,1 пк/см3).

Измеряя задержку времени прихода импульсов пульсаров на разных частотах и оценивая из других наблюдений электронную концентрацию межзвездной среды (в среднем по Галактике ne= 0,03 см–3), по мере дисперсии оценивают дистанцию до этих объектов. Это наиболее распространенный способ определения расстояний до нейтронных звезд [12].

$$DM=\int\limits_0^L \ N_e \ dl=\bar{N}_eL$$

9. kosmoved.ru/get_ngcic.php? ID=NGC-7078

10. arxiv.org/abs/2312.06067

11. astronet.ru/db/msg/1178076

12. astronet.ru/db/msg/1188442

Уран «глазами» «Уэбба»

Космический телескоп «Джеймс Уэбб» NASA недавно изучал необычный и загадочный Уран, ледяного гиганта Солнечной системы, который вращается «лежа на боку». Благодаря чувствительности аппаратуры «Уэбба», удалось запечатлеть тусклые внутреннее и внешнее кольца Урана, включая дзета-кольцо — слабое и рассеянное, самое ближайшее к планете. Также были получены изображения многих из 27 известных спутников планеты, были видны даже некоторые маленькие спутники внутри колец.

В видимом диапазоне Уран, наблюдаемый «Вояджером-2» в 1980-х годах, выглядел как однородный «твердый» голубой шар. В инфракрасном диапазоне «Уэбб» демонстрирует нам динамичный ледяной мир с активными атмосферными процессами.

Одним из самых интересных явлений нам представляется сезонная шапка облаков северного полюса планеты (направленного к наблюдателю). Несколько штормов можно увидеть вблизи южной границы полярной шапки и ниже нее. Количество этих штормов, а также то, как часто и где именно они появляются в атмосфере Урана, может быть обусловлено сочетанием сезонных и метеорологических эффектов.

Поскольку Уран вращается «на боку» с наклоном около 98°, на нем и самые экстремальные сезоны в Солнечной системе. Почти четверть каждого уранианского года Солнце светит над одним полюсом, погружая другую половину планеты в темную зиму продолжительностью 21 год.

Наблюдения за Ураном могут послужить полигоном для изучения многочисленных экзопланет аналогичного размера и класса, которые были открыты за последние десятилетия. Уран поможет астрономам понять, как устроены планеты такого размера, какова их метеорология и как они сформировались.

13. nasa.gov/missions/webb/nasas-webb-rings-in-holidays-with-ringed-planet-uranus/

Алексей Кудря

См. также:

Подписаться
Уведомление о
guest

1 Комментарий
Встроенные отзывы
Посмотреть все комментарии
Юрий Кирпичев
2 месяцев(-а) назад

Хорошая астрозарисовка.

Оценить: 
Звёзд: 1Звёзд: 2Звёзд: 3Звёзд: 4Звёзд: 5 (3 оценок, среднее: 4,00 из 5)
Загрузка...