Астроновости: экзомиры на карте TESS, одна из первых галактик, невидимое сверскопление…

Алексей Кудря
Алексей Кудря
Карта миров TESS: 5 844 экзопланеты на одном снимке

С помощью космического телескопа TESS составлено самое полное на сегодняшний день мозаичное изображение звездного неба, что позволило заполнить пробелы предыдущих наблюдений. Почти 6 000 цветных точек, рассыпанных по изображению, отмечают местоположения экзопланет и кандидатов в экзопланеты, выявленных на сентябрь 2025 года, когда завершилась вторая расширенная миссия TESS.

TESS с помощью четырех камер сканирует обширные участки неба, называемые секторами, затрачивая примерно по месяцу на каждый. Длительные наблюдения позволяют отслеживать изменения блеска десятков тысяч звезд в поисках периодических провалов, которые могут быть вызваны прохождением планеты по диску звезды.

Обзор всего неба из 96 секторов, полученных с помощью телескопа TESS. Черные области внутри овала — это участки, которые TESS не сфотографировал. Изображение: NASA/MIT/TESS and Veselin Kostov (University of Maryland College Park)
Обзор всего неба из 96 секторов, полученных с помощью телескопа TESS. Черные области внутри овала — это участки, которые TESS не сфотографировал. Изображение: NASA/MIT/TESS and Veselin Kostov (University of Maryland College Park)

Исследователи собрали мозаику всего неба из 96 секторов, наблюдавшихся в период с апреля 2018 года (начала работы TESS) по сентябрь 2025 года [1]. Синие точки на изображении отмечают положение 679 планет, подтвержденных на 9 сентября 2025 года. Оранжевыми точками обозначены кандидаты — в сумме это более чем 5 165 потенциальных планет. На мозаике также запечатлен Млечный Путь — яркая светящаяся дуга, проходящая через всё изображение. Яркие белые овалы в самом низу и чуть выше и левее — это Большое и Малое Магеллановы Облака, галактики-спутники, расположенные на расстояниях 160 и 200 тыс. световых лет соответственно.

Всего на сегодняшний день ученые подтвердили существование более 6 270 экзопланет с помощью таких миссий, как TESS, Kepler и др. Телескоп TESS за восемь лет работы стал самым продуктивным инструментом для их поиска, он помог обнаружить миры самых разных размеров — от крошечных, похожих на Меркурий, до газовых гигантов крупнее Юпитера. Некоторые из этих планет находятся в обитаемой зоне своих звезд, где на поверхности теоретически может существовать жидкая вода — важный указатель при поисках жизни за пределами Земли. Среди них есть миры, покрытые вулканами, миры, которые вот-вот окажутся поглощены их солнцами, и миры, которые обращаются вокруг сразу двух солнц, отчего там бывают двойные закаты и восходы.

Как наблюдение взаимных затмений двойных звезд с помощью TESS помогает обнаружить экзопланеты, неразличимые иными способами. Источник: NASA’s Goddard Space Flight Center / Francis Reddy
Как наблюдение взаимных затмений двойных звезд с помощью TESS помогает обнаружить экзопланеты, неразличимые иными способами. Источник: NASA’s Goddard Space Flight Center / Francis Reddy

Экзопланета LP 791–18 d, открытая в 2023 году по данным TESS и уже прекратившего службу космического телескопа «Спитцер», сопоставима по размерам с Землей, она находится в 90 световых годах от нас, обращаясь вокруг красного карлика, обращаясь к нему всегда одной и той же стороной. Более крупная (в 2,5 раза больше) внешняя планета разогревает недра LP 791–18 d и вызывает извержения вулканов на ее поверхности. Астрономы предполагают, что вулканическая активность может способствовать формированию атмосферы и наличию воды на ночной стороне подобной экзопланеты.

Юпитероподобная планета — вернее, то, что от нее осталось, — под условным обозначением ZTF SLRN-2020 была обнаружена на расстоянии около 12 тыс. световых лет от Земли наземной Паломарской обсерваторией NASA и космическим аппаратом NEOWISE. Это был первый в науке случай прямого наблюдения, как звезда «пожирает» одну из своих планет.

Экзопланет, вращающихся вокруг двойных звезд, на сегодня известно 18, бо́льшая часть открыта космической обсерваторией «Кеплер» и наземными телескопами; две — на счету TESS; и еще есть 27 планет-кандидаток, отобранных после двухгодичных наблюдений 1 590 двойных звездных систем. Об этих находках идет речь в публикации в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, вышедшей в мае 2026 года [2].

Обнаружение экзопланет у двойных звезд имеет интересные особенности: если в одинарных системах планеты ищутся по их транзитам (прохождениям перед звездой), для чего орбита должна быть идеально выровнена относительно Земли, то здесь наблюдают затмения самих звезд, а о существовании планеты можно судить по регулярным изменениям тайминга этих затмений [3].

TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) — космический телескоп, предназначенный для открытия экзопланет транзитным методом. Художественное изображение: NASA
TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) — космический телескоп, предназначенный для открытия экзопланет транзитным методом. Художественное изображение: NASA

Чем глубже исследователи анализируют огромный массив данных TESS, особенно с помощью автоматизированных алгоритмов, тем больше появляется неожиданных находок. Помимо планет, TESS помог изучить звездные потоки, динамическое поведение галактик, а также астероиды, сближающиеся с Землей.

1. NASA’s Planet-Hunting TESS Reveals Dazzling Night Sky. science.nasa.gov/missions/tess/nasas-planet-hunting-tess-reveals-dazzling-night-sky/

2. Detection of 27 candidate circumbinary planets through apsidal precession of eclipsing binaries observed by TESS. academic.oup.com/mnras/article/548/3/stag515/8524019

3. For NASA’s TESS, Stellar Eclipses Shed Light on Possible New Worlds. science.nasa.gov/missions/tess/for-nasas-tess-stellar-eclipses-shed-light-on-possible-new-worlds/

«Окаменелость» эпохи ранней Вселенной

На заре космической истории существовали звезды, непохожие на современные. Это были гиганты из чистого водорода и гелия, которые заканчивали свой путь катастрофическими взрывами, обогащая Вселенную первыми тяжелыми элементами. Астрономы называют их звездами населения III. Найти подтверждение их существования — одна из главных задач космического телескопа «Джеймс Уэбб».

В число объектов его наблюдений вошла галактика, получившая обозначение LAP1-B, она расположена на расстоянии около 13 млрд световых лет от нас. Мы видим ее такой, какой она была всего через 800 млн лет после Большого взрыва. Ее масса невелика — около 3,3 тыс. солнечных, что в миллионы раз меньше массы Млечного Пути. При этом ее свечение обеспечивается не столько звездами, сколько раскаленным газом, который подсвечен изнутри интенсивным излучением [4]. Этот объект — кандидат на роль «недостающего звена» в космической эволюции.

Скопление галактик MACS J0416.1–2403 (MACS 0416) усиливает свет от более удаленных галактик за счет гравитационного линзирования. Источник: NASA/ESA/ CSA/STScI
Скопление галактик MACS J0416.1–2403 (MACS 0416) усиливает свет от более удаленных галактик за счет гравитационного линзирования. Источник: NASA/ESA/ CSA/STScI

Главное открытие кроется в химическом составе LAP1-B. Спектральный анализ показал, что ее газ почти полностью состоит из водорода и гелия, но при этом содержит следы кислорода и неожиданно высокую долю углерода. Такое соотношение элементов является уникальной «подписью» звезд населения III, завершивших свой жизненный путь не классическими взрывами сверхновых, а так называемыми слабыми сверхновыми, когда тяжелые элементы выбрасываются в космос неравномерно [5].

Теоретическое моделирование подтвердило, что LAP1-B соответствует всем трем ключевым предсказаниям для первичных звезд: формирование в гало с крайне низким содержанием «металлов» (элементов тяжелее водорода и гелия), преобладание очень массивных звезд и образование в виде скоплений с относительно небольшой суммарной массой. Это позволяет утверждать, что в галактике LAP1-B процессы звездообразования и обогащения среды только начались, и она представляет собой не эволюционировавшую систему, а «окаменелость» ранней Вселенной, открывающую для нас окно в эпоху формирования первых галактик.

Изображение в условных цветах части скопления галактик MACS0416, полученное космическим телескопом «Джеймс Уэбб» (JWST) в нескольких инфракрасных диапазонах. LAP1-B — галактика, увеличенная за счет гравитационного линзирования MACS0416, выглядит здесь как слабая световая дуга. Оранжевыми полосами вокруг LAP1-B обозначены щели, использованные для спектроскопических измерений галактики телескопом «Джеймс Уэбб». Изображение: Kimihiko Nakajima et al., Nature, Vol. 653
Изображение в условных цветах части скопления галактик MACS0416, полученное космическим телескопом «Джеймс Уэбб» (JWST) в нескольких инфракрасных диапазонах. LAP1-B — галактика, увеличенная за счет гравитационного линзирования MACS0416, выглядит здесь как слабая световая дуга. Оранжевыми полосами вокруг LAP1-B обозначены щели, использованные для спектроскопических измерений галактики телескопом «Джеймс Уэбб». Изображение: Kimihiko Nakajima et al., Nature, Vol. 653

4. An Ultra-faint, Chemically Primitive Galaxy Forming in the Reionization Era. nature.com/articles/s41586-026-10374-1

5. Population III–Inherited Chemical Signatures in a Lensed, Metal-poor Dwarf Galaxy at z = 8,16. iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/ae122f

Сверхскопление Парусов

Около 20% неба скрыты от наших телескопов плотным диском Млечного Пути — этот регион называют Зоной избегания (Zone of Avoidance). Завеса из пыли и миллиардов звезд не позволяет наблюдать далекие галактики. Но теперь международная группа астрономов смогла заглянуть за эту завесу и обнаружила одну из самых массивных структур в ближайшей Вселенной [6].

Исследователи применили новую гибридную методику. Они объединили более 65 тыс. измерений расстояний до галактик из каталога Cosmic Flows с 8 283 новыми измерениями красных смещений, полученными вблизи плоскости нашей галактики. Ключевым прорывом стало использование радиотелескопа MeerKAT в Южной Африке. MeerKAT способен наблюдать галактики в глубине самой непроницаемой области Зоны избегания на радиоволнах, которые свободно проходят сквозь пыль [7].

Трехмерная карта локальной Вселенной с изображением основных сверхскоплений галактик. Слева — скрытое от нас сверхскопление Парусов. Линии показывают пути движения галактик, а окружающие их облака — области скопления материи. Изображение: Dr Jérôme Léca, RSA Cosmos, St Etienne, France
Трехмерная карта локальной Вселенной с изображением основных сверхскоплений галактик. Слева — скрытое от нас сверхскопление Парусов. Линии показывают пути движения галактик, а окружающие их облака — области скопления материи. Изображение: Dr Jérôme Léca, RSA Cosmos, St Etienne, France

Результат превзошел все ожидания. Обнаруженная структура — суперкластер Вела (сверхскопление Парусов) — оказалась гораздо обширнее и массивнее, чем предполагалось ранее. Расположенная примерно в 800 млн световых лет от нас, она простирается примерно на 300 млн световых лет и содержит материю общей массой около 30 квадриллионов солнц. Сверхскопление Парусов конкурирует со знаменитым сверхскоплением Шепли, которое до сих пор считалось самым массивным в ближайшей Вселенной. По массе оно также превосходит Ланиакею — сверхскопление галактик, в которое входит наш Млечный Путь.

Сверхскопление имеет сложную внутреннюю структуру, его масса распределена между двумя плотными ядрами, которые движутся навстречу друг другу, и гравитационное влияние сказывается на перемещении галактик в окрестностях сотен миллионов световых лет, что помогает объяснить происхождение крупномасштабных космических потоков.

Это открытие демонстрирует мощь нового подхода, комбинирующего радио- и оптические наблюдения с передовыми методами анализа данных. Всё это открывает новые возможности для будущего картирования скрытых областей Вселенной.

6. Hidden Vela Supercluster Revealed by First Hybrid Redshift & Peculiar Velocity Reconstruction. arxiv.org/abs/2603.09339

7. Vela: the True Scale of a Hidden Giant Structure Revealed. sarao.ac.za/news/vela-the-true-scale-of-a-hidden-giant-structure-revealed/

Скрытое прошлое скопления Abell 2029

Скопление галактик Abell 2029, расположенное примерно в миллиарде световых лет от Земли в созвездии Девы, иногда называют «самым спокойным скоплением во Вселенной». Это не поэтическая метафора, а констатация факта: заполняющий его раскаленный газ температурой в миллионы градусов на вид представляет собой образец спокойствия. Однако недавние наблюдения космической рентгеновской обсерватории «Чандра» показали, что за этой внешней безмятежностью скрывается весьма насыщенная история [8].

Abell 2029. На составном изображении белыми показаны окружающие звезды и отдельные галактики — по данным в оптическом диапазоне телескопа Pan-STARRS на Гавайях. Бо́льшая часть спиралевидного скопления окрашена голубым — это газ, заполняющий пространство между галактиками, чье излучение в рентгеновском диапазоне регистрирует космический телескоп «Чандра». Именно это излучение придает скоплению спиралевидную форму. Изображение: рентгеновский диапазон — NASA/CXC/CfA/C. Watson et al.; оптический — Pan-STARRS; обработка: NASA/CXC/SAO/N. Wolk and P. Edmonds
Abell 2029. На составном изображении белыми показаны окружающие звезды и отдельные галактики — по данным в оптическом диапазоне телескопа Pan-STARRS на Гавайях. Бо́льшая часть спиралевидного скопления окрашена голубым — это газ, заполняющий пространство между галактиками, чье излучение в рентгеновском диапазоне регистрирует космический телескоп «Чандра». Именно это излучение придает скоплению спиралевидную форму. Изображение: рентгеновский диапазон — NASA/CXC/CfA/C. Watson et al.; оптический — Pan-STARRS; обработка: NASA/CXC/SAO/N. Wolk and P. Edmonds

Благодаря глубокому рентгеновскому исследованию этого скопления астрономам удалось обнаружить четкие свидетельства бурных событий, происходивших в его прошлом. Главная находка — гигантская спираль длиной около 2 млн световых лет — одна из самых протяженных подобных структур, известных в скоплениях галактик. По форме она напоминает морского головоногого моллюска наутилуса и, вероятно, образовалась, когда гравитация более массивного скопления «взболтала» газ меньшего скопления.

Помимо спирали, исследователи нашли и другие «отпечатки» давнего столкновения: широкий «всплеск» более холодного газа и возможную остаточную ударную волну, по своей природе сходную со звуковым ударом от сверхзвукового самолета. Все эти особенности удалось выявить с помощью специальной методики: из оригинального снимка вычли симметричную часть рентгеновского свечения, оставив на изображении только то, что не соответствует его спокойной овальной форме. Результаты исследования опубликованы в статье в The Astrophysical Journal [9].

Компьютерное моделирование помогло воссоздать ход событий. Около 4 млрд лет назад скопление примерно в десять раз менее массивное, чем Abell 2029, прошло сквозь его центральную область. При первом сближении притяжение большого скопления «вытянуло» газ меньшего в сторону, закрутив его в спираль. Затем «нарушитель спокойствия» замедлился, был притянут обратно и столкнулся повторно, породив ударную волну и оставив после себя шлейф из вещества, который наблюдается сейчас как область «всплеска».

Рентгеновские наблюдения Abell 2029 с помощью телескопа «Чандра». Слева: рентгеновское изображение A2029 в диапазоне 0,7–7 кэВ с вычетом фона и коррекцией экспозиции. Справа: изображение диффузного излучения A2029 без точечных источников в том же энергетическом диапазоне. Спиральная галактика на переднем плане, видимая в поглощении, показана белой стрелкой. DOI: 10.3847/1538- 4357/ae2026
Рентгеновские наблюдения Abell 2029 с помощью телескопа «Чандра». Слева: рентгеновское изображение A2029 в диапазоне 0,7–7 кэВ с вычетом фона и коррекцией экспозиции. Справа: изображение диффузного излучения A2029 без точечных источников в том же энергетическом диапазоне. Спиральная галактика на переднем плане, видимая в поглощении, показана белой стрелкой. DOI: 10.3847/1538- 4357/ae2026

И сейчас скопление Abell 2029 продолжает «затихать» после грандиозной катастрофы, случившейся миллиарды лет назад. Это открытие наглядно демонстрирует, что даже самые на первый взгляд спокойные и умиротворенные космические гиганты могут таить в себе бурную историю взаимодействий, которая только и ждет, чтобы ее прочитали по едва заметным «отпечаткам» в рентгеновском свете.

8. Galaxy Cluster Relaxed Now, but was Wild in the Past. chandra.cfa.harvard.edu/photo/2026/a2029/

9. Deep Chandra X-Ray Observations of A2029: The Merger History of a Relaxed, Strong Cool Core Cluster. iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/ae2026

Мотылек в Парусах
Изображение: NASA, ESA, STScI; обработка: Joseph DePasquale (STScI)
Изображение: NASA, ESA, STScI; обработка: Joseph DePasquale (STScI)

На изображении номера от телескопа «Хаббл» запечатлена красота планетарной туманности NGC 2899, напоминающей мотылька или недоеденный пончик. Диагональная биполярная структура туманности обусловлена цилиндрическим потоком газа, связанного с излучением и звездным ветром от раскаленного почти до 22 000 K белого карлика. Возможно также, что форма туманности связана с взаимодействием двух звездных компаньонов. «Лес» из газовых «сталагмитов» на внутренней стороне «пончика» указывает на источник излучения и звездного ветра — белый карлик. Цвета обусловлены свечением водорода, кислорода и азота. Туманность находится на расстоянии примерно 4,5 тыс. световых лет от нас в южном созвездии Парусов.

Алексей Кудря

См. также:

Подписаться
Уведомление о
guest

0 Комментария(-ев)
Оценить: 
Звёзд: 1Звёзд: 2Звёзд: 3Звёзд: 4Звёзд: 5 (Пока оценок нет)
Загрузка...