Элли была права
В замечательном романе 1985 года астронома и популяризатора науки Карла Сагана и в не менее замечательной его экранизации Робертом Земекисом «Контакт» (1997) главная героиня Элеонора «Элли» Эрроуэй в исполнении Джоди Фостер, работая по программе SETI и получив инопланетный сигнал, исходящий от Веги, сильно удивлена (как и ее коллеги). Система молодая, звезде всего несколько сотен миллионов лет — там не может быть не то что разумной жизни — еще не должны успеть сформироваться планеты.
И вот спустя почти сорок лет с момента выхода романа исследователи из Аризонского университета воспользовались космическими телескопами «Хаббл» и «Джеймс Уэбб», чтобы провести наблюдения за газопылевым диском, который окружает самую заметную звезду созвездия Лиры [1].
Результаты их работы оказались неожиданными: в диске не было обнаружено никаких явных признаков, указывающих на присутствие крупных образований. Диск Веги оказался удивительно ровным, что стало настоящей загадкой для ученых.
Эта звезда, светимость которой в 40 раз превышает солнечную, а возраст оценивается примерно в 400–450 млн лет, представляет собой идеальный объект для наблюдений. Ее плоскость эклиптики почти перпендикулярна лучу зрения земных астрономов, что делает ее очень удобной для изучения.
Совместные наблюдения «Уэбба» и «Хаббла» позволили получить новые и более детальные сведения о системе Веги. «Уэбб» зафиксировал инфракрасное излучение, исходящее от мелких частиц, которые вращаются вокруг звезды. Он также смог разрешить свечение пыли и в ореоле диска — внешнего диска, аналога пояса Койпера Солнечной системы, простирающегося на расстояние от 11 до 24 млрд км.
«Хаббл» в свою очередь запечатлел внешнее гало, состоящее из еще более мелких частиц, сравнимых с консистенцией дыма, которые отражают свет звезды. Самой удивительной особенностью является чрезвычайная однородность диска. Как отметили исследователи, «это загадочная система, потому что она отличается от других наблюдаемых нами околозвездных дисков. Диск Веги ровный, до смешного ровный».
Единственная выявленная неровность — тонкий разрыв, расположенный примерно в 60 астрономических единицах от звезды, что вдвое больше расстояния от Нептуна до Солнца. Эта слоистая структура диска — результат давления звездного света, который выталкивает мелкие частицы наружу быстрее, чем крупные.
Интересным оказалось сравнение системы Веги с еще одной близкой к нам звездой — Фомальгаутом, который находится примерно на том же расстоянии, имеет тот же возраст и температуру, что и Вега. Однако околозвездная архитектура Фомальгаута сильно отличается от архитектуры Веги. Вокруг Фомальгаута есть три вложенных друг в друга пояса обломков, что предполагает наличии планет, которые гравитационно удерживают пыль в кольцах. Хотя ни одна планета пока не была идентифицирована, ученые предполагают, что именно они отвечают за формирование этих колец.
Учитывая физическое сходство звезд Веги и Фомальгаута, возникает вопрос: почему Фомальгаут, возможно, смог сформировать планеты, а Вега — нет? В чем же разница? Возможно, это как-то связано со скоростью вращения звезд. Вега вращается со скоростью свыше 270 км/с (на экваторе) и совершает один оборот вокруг оси всего за 12,5 суток. Ученые надеются, что последующие наблюдения помогут раскрыть тайны Альфы Лиры.
1. science.nasa.gov/missions/hubble/nasas-hubble-webb-probe-surprisingly-smooth-disk-around-vega/
Красные скалы с зелеными пятнами
Марсоход NASA Perseverance уже более четырех лет трудится на поверхности Красной планеты, исследуя древнюю среду, собирая образцы, совершая открытия и изучая возможность существования микробной жизни в прошлом нашего космического соседа [2].
В ходе своих последних изысканий Perseverance с помощью камеры SHERLOC WATSON получил изображение участка скалы в районе Serpentine Rapids. На снимке запечатлены белые, черные и — что самое удивительное — зеленоватые пятна, которые скрываются внутри породы. Состав этих скал пока остается загадкой и требует дополнительных исследований, но находка заставляет ученых задуматься о том, какие еще открытия могут быть сделаны Perseverance в будущем.
Чтобы получить эти изображения из недр скалы, Perseverance проделал отверстие в обнажении породы под названием Wallace Butte. Диаметр отверстия составил примерно 5 см, а большое зеленое пятно, расположенное в левом верхнем углу снимка, имеет диаметр около 2 мм. Этот снимок был получен 19 августа, на 1243-й день миссии Mars 2020.
Камни на Земле, похожие на изученные красные марсианские породы, обычно приобретают свой цвет из-за окисленного железа — того же самого железа, которое делает нашу кровь красной и придает брошенным автомобилям характерный «ржавый» оттенок. Зеленые пятна, которые можно увидеть на новом снимке Perseverance, также часто встречаются в красных породах на Земле и образуются, когда жидкая вода просачивается сквозь отложения, прежде чем затвердеть и превратиться в камень. Этот процесс поддерживает химическую реакцию, которая превращает окисленное железо в восстановленную форму, придавая камню зеленый оттенок.
На Земле в этой реакции восстановления железа иногда участвуют микробы. Но зеленые пятна могут также появляться и в результате разложения органических веществ, которое создают локальные восстановительные условия. Взаимодействие серы и железа также может создавать восстановительные условия без участия микроорганизмов.
Вопрос о том, какая именно реакция привела к появлению зеленых пятен на изображении, полученном Perseverance, останется загадкой, поскольку у марсохода не было возможности разместить манипуляторы с инструментами SHERLOC и PIXL прямо над зеленым пятном. Таким образом, роботизированному исследователю не удалось рассмотреть его поближе. Команда надеется, что в будущем Perseverance обнаружит что-то подобное, чтобы лучше понять, какие химические реакции приводят к появлению этих особенностей в породе.
2. science.nasa.gov/blog/red-rocks-with-green-spots-at-serpentine-rapids/
Обсерватория Swift наблюдает пару гигантских черных дыр
Используя данные, переданные космической обсерваторией Swift, ученые обнаружили интересное транзиентное событие, получившее обозначение AT 2021hdr.
Считается общепринятым, что в центре почти каждой галактики находится сверхмассивная черная дыра. Если такой объект интенсивно «питается» окружающим материалом, то его сопровождает ярко светящийся аккреционный диск и система воспринимается как активное галактическое ядро (AGN). Общее свойство активных ядер галактик — мощное излучение во всем электромагнитном спектре.
Статья о AT 2021hdr была опубликована 13 ноября в журнале Astronomy & Astrophysics [3] и на сервере препринтов arXiv.org [4].
В ядре наблюдаемой галактики 2MASX J21240027+3409114, расположенной на расстоянии 1 млрд световых лет от нас в созвездии Лебедя, оказалась не одна, а сразу две сверхмассивные черные дыры. Расстояние между ними составляет около 174 а. е. (26 млрд км), они находятся настолько близко, что свету требуется всего один день, чтобы преодолеть это расстояние. И эта пара в 40 млн раз массивнее Солнца.
По оценкам астрономов, черные дыры совершают оборот каждые 130 дней и сольются примерно через 70 тыс. лет.
Изначально событие AT 2021hdr было обнаружено в марте 2021 года Паломарской обсерваторией в Калифорнии с помощью камеры ZTF (Zwicky Transient Facility) и было отмечено как потенциально интересный источник с помощью ALeRCE (Automatic Learning for the Rapid Classification of Events). При первом обнаружении это транзиентное событие приняли за необычную вспышку сверхновой со странной кривой блеска, что и привлекло внимание ученых. Но более детальные наблюдения показали, что это событие повторяется каждые 60–90 дней. И тут стало совсем интересно.
В итоге группа исследователей, потратив достаточно большое время на изучение явления, пришла к выводу о том, что это пара близко расположенных сверхмассивных черных дыр, вращающихся в плотном облаке газа и пыли. Само это облако сформировалось за счет проходящей мимо звезды, которая разрушилась под действием приливных сил черных дыр. И сейчас, в наблюдаемый период, этот газ формирует аккреционный диск, который и питает эту пару, обеспечивая возникновение в 2MASX J21240027+3409114 активного ядра галактики. При этом часть газа за счет сложного взаимодействия выбрасывается из системы.
Астрономы планируют продолжить наблюдения за AT 2021hdr, чтобы лучше понять механизм этих событий и детально разобраться в происходящих процессах. Также интересно и изучении самой галактики 2MASX J21240027+3409114, так как она находится в процессе слияния с другой галактикой, расположенной неподалеку.
3. aanda.org/articles/aa/pdf/forth/aa51305-24.pdf
Созданы сверхчувствительные детекторы для исследования космоса
Российские ученые разработали уникальные детекторы, которые способны работать при температурах, близких к абсолютному нулю — ниже 1 К. Эти детекторы открывают новый мир для изучения Вселенной, позволяя наблюдать за терагерцовым излучением, которое находится в области электромагнитного спектра между дальним инфракрасным и микроволновым диапазонами [5].
Почему именно терагерцовое излучение так важно для исследователей? Как объясняет докт. физ.-мат. наук Сергей Шитов, в этом диапазоне во Вселенной наблюдается меньше теплового шума, что делает возможным обнаружение даже самых слабых сигналов от далеких космических объектов. С помощью терагерцовых волн можно даже искать следы воды и кислорода на экзопланетах.
В основе разработки лежит микросхема с двумя ключевыми элементами — RFTES-болометром и СВЧ-предусилителем на основе магнитного датчика — СКВИДа постоянного тока [6]. Когда космическое излучение попадает на сверхпроводящий элемент, оно нагревает его, вызывая переключение между сверхпроводящим и обычным состоянием. Эти незначительные изменения преобразуются в измеримые сигналы.
Еще интереснее устроен второй тип детектора с парой балансирующих болометров. «Представьте весы с одинаковыми гирями, — объясняет инженер-исследователь Никита Руденко. — Когда излучение равномерно, весы находятся в равновесии. Но малейшая разница в сигналах вызывает отклонение». Это позволяет изучать тончайшие неоднородности в реликтовом излучении Вселенной, оставшемся после Большого взрыва.
Несколько таких детекторов можно объединить в матрицу, создавая своеобразный «фотоаппарат» для невидимого излучения. Это значительно ускоряет сбор данных и позволяет наблюдать за космическими объектами одновременно на разных частотах.
Фотографии предоставлены НИТУ МИСИС
6. bigenc.ru/c/skvid-magnitometr-5cc588
Изображение номера — галактика NGC 1546 в объективе «Хаббла»
В июне 2024 года космический телескоп «Хаббл» после многочисленных поломок и ремонтов вышел на новый режим работы гироскопа и системы наведения для получения четких изображений объектов дальнего космоса.
Одним из первых таких объектов стала спиральная галактика NGC 1546. Эта островная вселенная, входящая в скопление галактик Dorado (в созвездии Золотой Рыбы), она находится всего в 15 Мпк (50 млн световых лет) от нас. Галактический диск NGC 1546 наклонен к нашей линии обзора. Желтоватый свет старых звезд и голубоватые свечение областей звездообразования просвечивают сквозь пылевые полосы галактики. Более далекие фоновые галактики, гравитационно не связанные с NGC 1546, «разбросаны» по всему изображению, полученному космическим телескопом «Хаббл».
hubblesite.org/contents/media/images/2024/026/01J0P4K5EMNAM5M171KN6QKT38
Алексей Кудря
Загрузка...