«Хьюстон, у нас проблемы»
А точнее, проблемы у телескопа «Евклид» (Euclid) [1].
Изначально они появились у датчика точного наведения этого аппарата. Космические лучи сбивали его с толку, требовалось сложное обновление программного обеспечения. По словам специалистов, наблюдениям на телескопе банально мешал и свет от солнца, но эту проблему в конце концов решили, слегка повернув телескоп. Теперь возникла другая незадача, связанная уже… с водой.
Во время проверок в ноябре 2023 года команда обслуживания впервые заметила, что некоторая часть световых лучей, которая должна поступать на оптические сенсоры телескопа, куда-то теряется. Изучив все данные, они пришли к выводу, что проблема заключается в тончайшем — всего в несколько десятков молекул — слое водяного льда, покрывавшего оптические поверхности телескопа. При этом сами специалисты даже не знают, где в точности образовалась наледь.
Несмотря на все усилия инженерной команды перед запуском подобных аппаратов, избавиться от воды практически невозможно. Некоторая часть атмосферной влаги попадает в подготовленный к старту аппарат и улетает вместе с ним в космос, где и превращается в лед. И защита от подобного явления — давняя головная боль конструкторов космических аппаратов. В условиях космоса молекулы воды неизбежно превращаются в лед и примерзают к первой попавшейся поверхности. В данном случае часть воды попала на зеркала «Евклида».
У телескопа есть система обогревателей, которую используют после запуска как раз для того, чтобы избавиться от воды. Для сублимации измороси используют также и солнечные лучи. Но тут возникает опасность перегрева телескопа. Причем при нагреве материалы конструкции расширяются, и это может привести к нарушению некоторых тонких настроек и также потребует тщательной повторной калибровки многих систем.
В настоящий момент реализуется особая многоэтапная программа по спасению «Евклида». Сначала производится индивидуальный независимый нагрев двух зеркал с –140 °C до –3 °C. Если потеря света сохранится и продолжит сказываться на поступлении информации, инженеры будут нагревать другие группы зеркал, каждый раз проверяя, какой процент фотонов они получают. Если всё пройдет удачно, то телескоп планируют «излечить» к середине апреля.
Обновление от 20 марта: первые результаты подтверждают успешные операции, острота зрения телескопа восстанавливается. Первоначальный анализ данных подтверждает правильность подхода к борьбе с обледенением, разработанного командой.
1. esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Euclid/Operations_begin_to_de-ice_Euclid_s_vision
Quaia — новый каталог квазаров всего неба
Квазары считаются одними из самых ярких объектов в космосе. Болометрическая светимость квазаров может достигать 1046–1047 эрг/с. Интенсивное излучение активных ядер галактик хорошо наблюдается на расстояниях в миллиарды световых лет. Каждый источник этого излучения является активной сверхмассивной черной дырой. Из-за своей яркости квазары считаются важным измерительным инструментом для астрономии. Их распределение и возраст предоставляют информацию о расширении Вселенной и ранних этапах ее развития. Также изучение квазаров дает представление о распределении вещества во Вселенной, ее структуре и эволюции. Всё это превращает каталогизацию и картирование квазаров на небесном своде в чрезвычайно ответственную задачу.
Группа астрономов, работающая с данными обсерватории Gaia, а также Sloan Digital Sky Survey (SDSS) и обзором Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE), представила новый каталог квазаров всего неба, в котором отобрано самое большое количество всех существующих спектроскопических образцов этих объектов. Каталог основан на 6 649 162 кандидатах в квазары, идентифицированных Gaia, оценки красного смещения которых были получены из фотометрических спектров данной космической обсерватории. Финальная версия каталога содержит 1 295 502 подтвержденных квазара с предельной звездной величиной менее 20,5 и 755 850 кандидатов с предельной звездной величиной менее 20, представляющих более строгую, чистую выборку объектов.
В результате получилась карта, показывающая расположение наблюдаемых квазаров и расстояния до них. Представленный фрагмент охватывает по площади 73% небесной сферы, включая многие квазары Южного неба, прежде наносимых на карту не столь тщательно. Кроме того, количество объектов, нанесенных на карту в трех измерениях, простирается в ранние эпохи нашей Вселенной — самые дальние из нанесенных на карту квазаров существовали, когда ей было всего 1,5 млрд лет.
По словам астрономов, в целом этот каталог представляет собой беспрецедентный ресурс для исследований квазаров и космологии. Карта, получившая название Quaia [2], особенно хорошо подходит для крупномасштабного анализа космических структур, а также для изучения проблем однородности и изотропности распределения вещества. Как утверждает руководитель группы исследователей: «Мы уже смогли провести измерения распределения вещества в раннем космосе на этой основе, не уступающие измерениям, полученным в крупных международных проектах». Распределение красных смещений квазаров в Quaia характеризуется более плавной кривой, чем в других каталогах, с отчетливым пиком около z = 1,5 и небольшим скачком в районе z ~ 2,3, который, как утверждают ученые, не является результатом методологических особенностей, а представляет собой реальное явление.
Статья о новом каталоге Quaia опубликована в Astrophysical Journal [3].
2. zenodo.org/records/10403370
3. iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/ad1328
Следим за новой
Астрономы ожидают, что в ближайшие месяцы нам выпадет счастливый случай пронаблюдать, как в созвездии Северная Корона появится новая яркая звезда.
По прогнозам ученых, звездная система, расположенная на расстоянии около 3000 световых лет от Земли (это одна из обширного списка видов катаклизмических переменных звезд), вскоре станет видимой невооруженным глазом. Такая возможность выпадает один раз в человеческой жизни. Редкое событие — это повторная новая звезда, которая в последний раз вспыхивала около 80 лет назад. T Coronae Borealis, или T CrB, в последний раз взрывалась в 1946 году, и астрономы полагают, что такое событие случится вновь в период с февраля по сентябрь 2024 года. Звезда будет такой же яркости, как Полярная звезда (2,0m) хотя сейчас всего 10m.
Эта повторная новая — всего лишь одна из пяти в нашей галактике. T CrB представляет собой двойную систему с белым карликом и красным гигантом. Звезды находятся достаточно близко, вращаются друг вокруг друга по очень тесной орбите (227 суток), в итоге это и приводит к тому, что белый карлик постоянно поглощает материю красного гиганта, накапливая ее в своем плоском вращающемся аккреционном диске. В данном конкретном случае белый карлик уже довольно тяжелый — его масса, возможно, всего на несколько процентов меньше предела Чандрасекара.
Со временем параметры аккреционного диска белого карлика становятся настолько экстремальными, что происходит изменение его вязкости, часть вещества из него выпадает на поверхность белого карлика и начинается термоядерная реакция, в ходе которой ядра водорода сливаются с образованием гелия. Если магнитное поле белого карлика достаточно мощное, то взрывы возможны и на его полюсах. Реакция носит взрывной характер, и при этом большая часть аккреционного диска «сдувается». Взрыв виден как вспышка новой звезды. После вспышки система на некоторое время стабилизируется, вокруг белого карлика вновь формируется аккреционный диск. Согласно современным представлениям, все новые, возникающие в двойных системах, являются повторными. Причина, почему для большинства новых наблюдалась лишь одна вспышка, состоит в том, что период между этими вспышками обычно очень велик.
Туманность NGC 604
Космический телескоп «Джеймс Уэбб» передал снимки относительно близкой к нам области звездообразования NGC 604, которая находится в галактике М33 в Треугольнике. Это спиральная галактика, которая расположена на расстоянии 827,82 килопарсека (2,7 млн световых лет) от нашего Млечного Пути. При идеальных условиях наблюдения — в безлунную ночь с низким уровнем светового шума, а еще лучше в горах — ее можно различить на земном небе. М33 считается второй галактикой после М31 в Андромеде, которую теоретически может увидеть человек с идеальным зрением.
Несмотря на то, что галактика Треугольника меньше нашей, она чрезвычайно богата регионами активного звездообразования. Крупнейшим из них является туманность NGC 604. Ее диаметр составляет около 1500 световых лет, что более чем в сорок раз больше размера знаменитой туманности Ориона. Если продолжить сравнение, то NGC 604 еще и в 6300 раз ярче. Если бы она находилась на месте туманности Ориона, то ее яркость была бы сравнима с Венерой. Область достаточно «молодая» — возраст туманности NGC 604 оценивается всего в 3,5 млн лет.
Внутри NGC 604 скрывается свыше 200 новорожденных звезд спектральных классов B и O. Это самые горячие и массивные звезды во Вселенной. Массы звезд класса O могут превосходить солнечную в несколько раз. В нашей галактике подобных грандиозных областей звездообразования не обнаружено.
Композитное изображение составлено из кадров, сделанных камерой ближнего инфракрасного диапазона NIRCam и спектрографом среднего инфракрасного диапазона MIRI с добавлением снимков оптической части спектра, полученных телескопом «Хаббл». Оно демонстрирует нити и сгустки ярко-оранжевого цвета, выходящие из областей, напоминающих просветы или большие пузыри. Они были вырезаны в окружающих газопылевых облаках звездными ветрами. Бело-голубое свечение соответствует излучению ионизированного водорода.
Также на изображении можно отметить следы присутствия органических молекул — полициклических ароматических углеводородов (ПАУ). Этот материал играет важную роль в межзвездной среде и формировании звезд и планет, но его происхождение пока не имеет достаточно строго объяснения. Окружающие просветы области также насыщены молекулярным водородом. Этот более холодный газ — идеальная среда для формирования новых звезд.
Исходные «сырые» изображения были опубликованы в каталоге MAST: mast.stsci.edu/portal/Mashup/Clients/Mast/Portal.html
Алексей Кудря
Загрузка...