Астроновости: маневры JUICE, «двойник» Млечного Пути, объяснение сигнала Wow! и пылевые выбросы в NGC 891

Главное — маневры

В песенке разбойников из фильма «Айболит-66» утверждалось, что «нормальные герои всегда идут в обход». Всё это продемонстрировал 19 и 20 августа 2024 года космический аппарат NASA JUICE.

JUICE (Jupiter Icy Moons Explorer) успешно пролетел мимо Луны и Земли, выполняя важный этап двойного гравитационного маневра. Данная операция была необходима для того, чтобы набрать скорость и направиться к конечной цели миссии — планете Юпитер.

В ближайшие годы JUICE предстоит еще несколько сложных гравитационных маневров, включая пролеты мимо Венеры и два возвращения к Земле прежде, чем он достигнет Юпитера в 2031 году.

Максимальное сближение с Луной произошло в 21:15 UTC 19 августа. Аппарат пролетел в 700 км от поверхности Луны. Максимальное сближение с Землей зарегистрировано в 21:56 20 августа — в этот момент космический исследователь приблизился к Земле на расстояние 6 820 км от поверхности планеты.

Пролет Луны увеличил скорость станции на 0,9 км/с относительно Солнца, направив JUICE к Земле. Сближение с нашей планетой уменьшило скорость зонда на 4,8 км/с относительно Солнца, направив его на новую траекторию к Венере.

В целом двойной гравитационный маневр отклонил JUICE на угол 100° по сравнению с его траекторией до пролета.

В сообщении космического агентства отмечается, что рискованный гравитационный маневр помог сократить время полета станции к Юпитеру и сэкономил от 100 до 150 кг топлива, которое можно будет использовать для исследования ледяных лун газового гиганта.

JUICE предназначен для изучения трех крупнейших спутников Юпитера — Европы, Каллисто и Ганимеда. Особенно интересен Ганимед, который также является самой большой луной в Солнечной системе. JUICE, как надеются, ученые, поможет раскрыть тайны подповерхностных океанов этих спутников, что в свою очередь должно привести к важным открытиям, связанным с возможностью существования жизни за пределами Земли.

1. esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Juice

NGC 6744 от DECam

Сотрудники научного центра NOIRLab опубликовали новый снимок, сделанный Камерой темной энергии (DECam) [2]. На нем запечатлена галактика NGC 6744. Особенность этой галактики в том, что она весьма похожа на наш Млечный Путь.

NGC 6744 расположена на расстоянии порядка 31 млн световых лет от Земли по направлению к созвездию Павлина. Как и Млечный Путь, NGC 6744 является спиральной галактикой с перемычкой. Снимок DECam позволяет во всех подробностях и с высокой детализацией рассмотреть ее светящееся ядро и вытянутые спиральные рукава, усыпанные большим количеством звездных скоплений. Они простираются на 175 тыс. световых лет. Да, это больше диаметра диска Млечного Пути, но по своей морфологии две галактики очень похожи, поэтому специалисты нередко называют их двойниками.

Если присмотреться к снимку, то справа внизу от NGC 6744 в конце спирального рукава можно заметить тусклое пятно. Перед нами ее галактика-компаньон, получившая обозначение NGC 6744A. Эта деталь также роднит далекую NGC 6744 с нашей галактикой. Ее взаимодействие с галактикой-компаньоном аналогично взаимодействию между Млечным Путем и Большим Магеллановым Облаком. Поскольку мы находимся внутри Млечного Пути, то, естественно, не можем сфотографировать его со стороны, но снимок NGC 6744 дает довольно неплохое представление о том, как наша галактика выглядит для внешнего наблюдателя.

Снимок NGC 6744 получен в рамках реализации программы DESI Legacy Imaging Surveys, ее цель — создание самой обширной 3D-карты ночного неба. Для этого и используется DECam, смонтированная на четырехметровом телескопе имени Виктора Бланко — это один из наиболее совершенных астрономических инструментов современности. Камера способна получать детальные изображения слабых астрономических объектов и выявлять тонкие закономерности космических структур, сформированных под влиянием темной энергии и темной материи.

Ранее ту же галактику наблюдал телескоп Euclid, запечатлевший одну из крупнейших спиральных галактик за пределами нашего участка космоса в высокой степени детализации.

2. noirlab.edu/public/images/iotw2434a/

3. esa.int/ESA_Multimedia/Images/2024/05/Euclid_s_new_image_of_spiral_galaxy_NGC_6744

Минус еще одна загадка

Радиотелескоп Big Ear Университета штата Огайо в далеком 1977 году принял сигнал странный и мощный, один из самых известных и интригующих сигналов внеземного происхождения. Принявший его астроном Джерри Эйман отметил его возгласом Wow! — «Ух ты!»

В рамках проекта Arecibo Wow, целью которого стал поиск похожих сигналов в архивных данных обсерватории Аресибо, с 2017 по 2020 год ученые наблюдали множество представляющих интерес объектов на частоте от 1 до 10 ГГц с помощью 305-метрового телескопа. Итоги представлены на сервере препринтов arXiv.org [4]. В частности, были опубликованы результаты сканирования, выполненные в период с февраля по май 2020 года на частоте 1420 МГц. Методы, частота и полоса пропускания этих наблюдений аналогичны тем, что использовались для обнаружения сигнала Wow! Разница в том, что на этот раз данные получены с большей детализацией и имеют лучшее временное разрешение с уточнением поляризации сигналов.

Астрономы попытались найти естественное объяснение этому феномену. В рамках нового поиска они обнаружили четыре похожих сигнала, исходящих из окрестностей красного карлика, который находится на расстоянии в 12,5 светового года от Земли. Проанализировав полученные данные, ученые сделали вывод, что подобные сигналы связаны с межзвездными облаками холодного водорода.

Таким образом, сигнал Wow! может считаться мощной вспышкой излучения, прошедшей через водород, что порождает радиоволны на частоте 1420 МГц. Это привело к возникновению естественного астрофизического микроволнового лазера (мазера), который и удивил Джерри Эйфмана.

Исследователи, впрочем, полагают, что эту мощную вспышку выдал не красный карлик, а магнитар — нейтронная звезда с сильным магнитным полем, примечательная своими быстрыми радиовсплесками. По их мнению, световой импульс, проходя через водород, вызвал стимулированное излучение. Такое событие крайне редко, что и объясняет лишь однократное появление сигнала Wow!

Авторы статьи считают, что сигнал Wow! стал первой зарегистрированной вспышкой астрономического мазера в линии водорода.

4. arxiv.org/abs/2408.08513

Пылевые выбросы в NGC 891

Странным бы был выпуск очередных астроновостей, если бы в нем не упоминался космический телескоп «Джеймс Уэбб» (JWST). На сервере препринтов arXiv.org опубликована статья группы астрономов, использовавших данные телескопа JWST при наблюдениях близлежащей спиральной галактики, числящейся под обозначением NGC 891 [5].

Обнаруженная в 1784 году, NGC 891 (также известная как Caldwell 23 (по каталогу Колдуэлла), или галактика Серебряная Щепка) представляет собой галактику, расположенную примерно в 30 млн световых лет от нас в направлении созвездия Андромеды. Она имеет размер около 100 тыс. световых лет и классифицируется как обычная галактика, имеющая большое сходство с Млечным Путем, но с немного более высокой скоростью звездообразования (SFR).

Группа астрономов решила исследовать окологалактическую среду NGC 891 с помощью инструмента JWST MIRI, получающего данные в средней инфракрасной области, и камеры ближнего инфракрасного диапазона NIRCam. Всё это позволило обнаружить выброс пыли на расстоянии в 13 тыс. световых лет от диска NGC 891 (в виде нитей, дуг и суперпузырей).

Оказалось, что некоторые из нитей объединяются вновь в средней плоскости, с областями высокой скорости звездообразования в NGC 891. Это открытие позволяет предположить, что галактические ветры с обратной связью играют важную роль в регулировании барионного круговорота.

Кроме того, наблюдения выявили в NGC 891 наличие пыли в виде мелкодисперсных частиц, а также, вероятно, полициклических ароматических углеводородов (ПАУ). Пытаясь объяснить выживание пылевого материала в течение нескольких десятков миллионов лет после того, как он был выброшен галактическими ветрами в область гало, астрономы предлагают два наиболее правдоподобных сценария.

Эти маленькие зерна могли присутствовать в карманах плотного материала и быть защищены от ионизирующего излучения, этот сценарий согласуется как с моделированием, так и с данными литературы о выбросах. Излучение также может исходить от поверхностных слоев облаков, где разницы в скорости ветра между горячим и менее прогретым газом достаточна для создания слоя смешивания, пополняемого охлаждающим материалом из горячей газовой фазы, что также подтверждается симуляцией.

По мнению авторов, необходимо провести дальнейшие спектроскопические наблюдения CGM в NGC 891, чтобы выяснить, какая из гипотез верна.

5. arxiv.org/abs/2408.08026

Изображение номера — NGC 891

Пусть NGC 891 и будет галактикой этого номера нашей газеты. Только данное изображение представлено уже другим телескопом — ветераном космических наблюдений «Хабблом».

NGC 891 (Caldwell 23) — спиральная галактика без перемычки, расположенная так, что мы видим ее как бы «с ребра». Она была обнаружена Уильямом Гершелем 6 октября 1784 года. Галактика является членом группы галактик NGC 1023 в Местном сверхскоплении.

На этом снимке «Хаббла», полученном в видимом и инфракрасном свете с помощью усовершенствованной обзорной камеры ACS, «желтковая» часть галактики отсутствует и уходит за нижний левый угол. Несколько звезд Млечного Пути на переднем плане ярко светят, в то время как более удаленные галактики видны в правом нижнем углу изображения.

Патрик Колдуэлл-Мур, создатель каталога Колдуэлла, однажды сказал, что галактика NGC 891 в целом выглядит как «два жареных яйца, прижатых друг к другу».

Алексей Кудря