Средний химический состав вещества Вселенной близок к составу вещества Солнца

Все химические элементы тяжелее углерода рождаются в недрах звезд в процессах термоядерного синтеза и распространяются по Вселенной в результате взрывов сверхновых. Анализируя химический состав вещества Вселенной, ученые пытаются восстановить историю возникновения этих столь необходимых для развития жизни химических элементов.

Существуют два основных типа сверхновых, определяющих средний химический состав окружающего их космического вещества. При взрывах очень массивных звезд, называемых «сверхновыми с коллапсом ядра», в основном образуются легкие элементы, такие как кислород и магний. Тяжелые элементы Периодической таблицы, такие как железо и никель, образуются при взрывах дестабилизированных белых карликов – «догорающих» остатков звезд небольших масс. Такие звездные взрывы носят название «сверхновых типа Ia». Элементный состав вещества Солнечной системы обеспечивается следующим соотношением звездных взрывов этих типов: на один взрыв типа «Ia» приходится пять взрывов сверхновых с коллапсом ядра. Исследователь из японского космического агентства JAXA Аврора Симонеску в своей новой работе задалась целью определить, похож ли средний химический состав вещества Вселенной на состав вещества Солнечной системы, или же наша планетная система представляет собой «необычное место».

Объектом исследования Симонеску и её коллег стало скопление галактик под названием Скопление Девы, в котором учеными были определены содержания железа, кремния, серы и магния при помощи рентгеновского спутника JAXA «Сузаки». Оказалось, что среднее содержание каждого из этих химических элементов оставалось постоянным по всему объему скопления галактик, а кроме того, оно почти в точности соответствовало среднему составу вещества нашего Солнца и большинства звезд нашей галактики Млечный путь. Эти новые находки свидетельствуют о том, что химические элементы в космосе очень хорошо перемешаны между собой, и химический состав вещества Вселенной мало меняется при переходе от масштаба планетной системы к масштабу скопления галактик, отмечают исследователи.

Космическая «Звезда смерти» разрушает планету

Космическая станция «Звезда смерти» из кинофильма «Звездные войны», может быть, и вымышленная, а вот разрушение планеты – реальный факт. Астрономы объявили на днях об обнаружении крупного каменистого объекта, который распадается на части, приближаясь по спиральной траектории к далекому белому карлику. Это открытие также подтверждает давно существующую теорию об источнике «загрязнения» белых карликов металлами.

Эта уникальная система была обнаружена при помощи космической миссии НАСА «Кеплер К2», в задачи которой входит слежение за звездами с целью обнаружения спадов светимости, наблюдаемых при прохождении перед звездой небесного тела. Эти данные показали наличие регулярных спадов светимости, период появления которых составил 4,5 часа. Этот орбитальный период соответствует объекту, обращающемуся на расстоянии примерно 830000 километров от звезды. Это первый обнаруженный учеными объект планетного типа, совершающий транзит мимо белого карлика.

Команда астрономов из Гарвард-Смитсоновского астрофизического центра во главе с Эндрю Ванденбергом, обнаружившая эту необычную систему, провела дополнительные наблюдения и нашла дополнительные спады на кривой светимости, соответствующие большому числу более мелких объектов, похожих на осколки горной породы и пыль. Общая масса всех обломков и пыли, находящейся вокруг этого центрального объекта, по оценкам исследователей, оказалась примерно эквивалентна массе Цереры, крупнейшего объекта астероидного пояса Солнечной системы.

Согласно предположениям, выдвинутым учеными, эти осколки и пыль образовались в результате дезинтеграции крупного астероида под действием приливных сил, действующих со стороны белого карлика. Это исследование впервые продемонстрировало, что белый карлик может захватывать своей гравитацией астероиды и разрывать их на части, при этом обогащая свою поверхность металлами. Наличие признаков металлов в спектрах белых карликов до сих пор представляло собой не решенную научную проблему, которая теперь получила объяснение, подкрепленное доказательной базой.

В составе вещества кометы неожиданно обнаружены спирт и сахар

Международная команда астрономов, проводившая наблюдения кометы Лавджоя, зафиксировала, что эта комета выделяет в космическое пространство большие количества спирта, а также один из видов сахара. Это открытие знаменует собой первый в истории науки случай, когда этиловый спирт – тот самый непременный ингредиент всех спиртных напитков – наблюдается в составе вещества кометы. Эти находки являются дополнительным свидетельством в пользу гипотезы, согласно которой кометы могли быть источником сложных органических молекул, необходимых для зарождения жизни.

«Мы нашли, что комета Лавджоя выделяет примерно столько же спирта, сколько его содержится в 500 бутылках вина, каждую секунду, в то время, пока находится на пике своей активности», – сказал Николас Бивер из Парижской обсерватории, Франция, главный автор научной работы, посвященной этому открытию. Команда нашла 21 различную органическую молекулу в газе, испускаемом кометой, включая этиловый спирт и гликолевый альдегид, один из простейших сахаров.

Комета Лавджоя (носящая по каталогу название C/2014 Q2) оставалась одной из самых ярких и наиболее активных комет со времени пролета кометы Хейла-Боппа мимо Солнца, состоявшегося в 1997 г. Комета Лавджоя максимально сблизилась с Солнцем 30 января 2015 г., когда скорость выделения воды кометой составляла 20 тонн в секунду. Команда наблюдала атмосферу кометы примерно в то время, когда комета находилась на максимуме своей яркости и активности. Исследователи наблюдали микроволновое свечение, идущее от кометы, при помощи радиотелескопа диаметром 30 метров, расположенного на вершине Пико дель Велета горного хребта Сьерра Невада, Испания.

Солнечный свет возбуждает молекулы в атмосфере кометы, заставляя их излучать на специфических микроволновых частотах. Каждый вид молекул излучает на своих, характеристических частотах, что позволило команде идентифицировать молекулы при помощи детекторов, установленных на телескопе.

Некоторые исследователи считают, что столкновения комет с древней Землей стали источником сложных органических молекул на поверхности нашей планеты, которые, в свою очередь, могли способствовать зарождению на ней жизни. Открытие сложных органических молекул в составе вещества кометы Лавджоя и других комет является ещё одним свидетельством в пользу этой гипотезы.

Астрономы наблюдают черную дыру, разрывающую звезду в клочья

Когда звезда оказывается слишком близко к черной дыре, мощная гравитация этой черной дыры может разорвать неудачливую звезду на части. При этих событиях, называемых приливными разрывами, одна часть остатков звезды выбрасывается в направлении от черной дыры с высокой скоростью, в то время как другая часть этих остатков падает на черную дыру. Это приводит к возникновению отчетливой рентгеновской вспышки, которая может продолжаться в течение нескольких лет.

Команда астрономов, включающая несколько астрономов из Мэрилендского университета, США, во главе с наблюдала событие приливного разрыва в галактике, лежащей на расстоянии 290 миллионов световых лет от Земли. Это событие является ближайшим приливным разрывом, открытым за последнее десятилетие, и описано в опубликованной на днях новой научной работе.

Работающий в оптическом диапазоне обзор All-Sky Automated Survey for Supernovae (ASAS-SN) изначально обнаружил это событие приливного разрыва, известное как ASASSN-14li, в ноябре 2014 г. Это событие произошло близ сверхмассивной черной дыры, лежащей в центре галактики PGC 043234. Дальнейшие исследования рентгеновского излучения, порожденного этим приливным разрывом, которые проводились при помощи рентгеновской обсерватории НАСА «Чандра», космического аппарата НАСА Swift Gamma-ray Burst Explorer и спутника Европейского космического агентства XMM-Newton, дали ученым более ясную картину события.

Ученые определили, что большая часть рентгеновских лучей формируется за счет материи, расположенной экстремально близко к черной дыре, то есть занимающей самую низкую стабильную орбиту вокруг черной дыры. Однако полученные рентгеновские данные также указывают на присутствие звездного ветра, переносящего газ, не достигший горизонта событий – или точки невозврата – черной дыры в направлении от неё. Однако этот ветер не достигает скорости, достаточной для выхода из зоны притяжения черной дыры, вместо этого двигаясь вокруг неё по эллиптической орбите, объясняют исследователи.

«Последний поцелуй» двух погибающих звезд

При помощи Очень большого телескопа (Very Large Telescope, VLT) Европейской южной обсерватории (European Southern Observatory, ESO) международная команда астрономов обнаружила самую горячую и массивную двойную звезду, компоненты которой находятся настолько близко, что касаются друг друга. Эти две звезды в экстремальной системе VFTS 352 двигаются по пути к драматической развязке, состоящей в том, что эти две звезды либо сольются в одну гигантскую звезду, либо сформируют двойную черную дыру.

Эта двойная звездная система, называемая VFTS 352, находится на расстоянии 160000 световых лет в туманности Тарантул. Эта необычная область космического пространства является наиболее активной «колыбелью» новых звезд в ближайшей к нам части Вселенной, и новые наблюдения, проведенные при помощи VLT ESO, позволили установить, что эта пара молодых звезд является одной из самых странных и экстремальных в своем роде.

VFTS 352 состоит из двух очень горячих, ярких и массивных звезд, которые движутся друг относительно друга по орбите с периодом чуть более одного дня. Центры этих звезд разделены расстоянием всего лишь 12 миллионов километров. На самом деле, эти звезды расположены настолько близко друг к другу, что их поверхности перекрываются, и между звездами формируется мост из материи. VFTS 352 является не только самой массивной из известных науке систем, относящихся к этому крохотному классу «перекрывающихся двойных звезд» – объединенная масса двух её компонент составляет примерно 57 масс Солнца – но её компоненты также отличаются самыми горячими поверхностями, температура на которых достигает свыше 40000 градусов Цельсия.

Компоненты системы VFTS 352 имеют примерно равные массы, поэтому они «делятся» материей, вместо того чтобы «стягивать» материю одна с другой, как это обычно происходит в случае сильно отличающихся по массе звезд. Дальнейший жизненный путь звезд системы VFTS 352, как отмечают астрономы, закончится по одному из двух возможных сценариев: либо эти звезды объединятся с образованием одной гигантской, стремительно вращающейся звезды с мощным магнитным полем, либо их долгий финальный «поцелуй» закончится редчайшим космическим событием – рождением двойной черной дыры.

Большая часть потенциально обитаемых планет во Вселенной ещё не сформировалась

Земля рано появилась в эволюционирующей Вселенной. Согласно новому теоретическому исследованию, в то время, когда происходило формирование нашей Солнечной системы, во Вселенной присутствовало лишь восемь процентов от числа потенциально обитаемых планет, которые когда-либо будут сформированы в ней. И этот процесс формирования планет не прекратится и к тому времени, когда «сгорит» наше Солнце, то есть через шесть миллиардов лет. К этому времени большая часть таких планет – всё 92 процента – ещё не будут сформированы.

Это заключение базируется на оценке данных, собранных при помощи космического телескопа «Хаббл» и знаменитого «охотника за планетами», космического телескопа «Кеплер».

В ранней Вселенной формирование звезд происходило с огромной скоростью, однако к настоящему времени оно существенно замедлилось, при этом во Вселенной остались большие количества гелия и водорода, из которых в течение многих лет будут продолжать формироваться звезды – хотя и с меньшей, чем в ранней Вселенной, скоростью. В новом исследовании, проведенном астрономами во главе с Питером Берузи из Научного института космического телескопа, США, авторы отмечают, что процесс формирования планет земного типа в нашей Вселенной продолжает активно идти и сегодня, и будет продолжаться до тех пор, пока не «выгорят» полностью все звезды Вселенной – что должно произойти не раньше, чем через 100 миллиардов лет. Поэтому сейчас во Вселенной сформировалась лишь небольшая часть потенциально обитаемых планет, заключают исследователи.

Открыта система с «горячим юпитером» и двумя планетами-компаньонами

В течение последних 20 лет астрономы пристально изучали особый тип экзопланет, называемый «горячими юпитерами», в попытке ответить на вопрос: как могли эти гигантские раскаленные планеты оказаться на таких небольших расстояниях от родительских звезд?

Сегодня ученые из Мичиганского университета, США, совместно с командой коллег сделали удивительное открытие: исследователи обнаружили планетную систему, в которой помимо одного горячего юпитера находятся ещё сразу две планеты, расположенные на близких к горячему юпитеру орбитах. Это открытие дает ученым новые ценные сведения о процессах формирования и миграции планет.

Вплоть до настоящего времени ученые обнаружили свыше 300 горячих юпитеров, однако никогда прежде не было обнаружено системы, в которой горячий юпитер имел бы планет-компаньонов в непосредственной близости от него.

«Теория формирования и миграции планет ещё далека от завершения, – сказала Джульетт Беккер, аспирант факультета астрономии Мичиганского университета и главный автор новой научной работы, описывающей это открытие. – Даже сегодня ученые не в силах понять, что заставляет горячие юпитеры оказываться там, где их находят при наблюдениях, то есть на орбитах, близких к родительской звезде. Согласно теории формирования планет крупные газовые планеты формируются на значительных расстояниях от своих звезд».

Беккер и её команда сделали свое открытие при помощи данных, полученных от миссии К-2, базирующейся на космическом аппарате, на котором установлен телескоп «Кеплер». Одна из обнаруженных планет-компаньонов горячего юпитера по размерам близка к Нептуну, в то время как другая, более близкая к звезде планета-компаньон, относится к классу суперземель.

При пролете кометы в прошлом году на Марс были сброшены тонны пыли

Сближение кометы Сайдинг-Спринг с Марсом, состоявшееся в прошлом году, дало астрономам редкую возможность наблюдать, как ведут себя кометы из облака Оорта, согласно новому исследованию.Эта комета пролетела на расстоянии 135000 километров от поверхности Марса – достаточно близко для того, чтобы в тонкий слой атмосферы планеты попали кометные пыль и газ.

В течение этого короткого пролета мимо Марса, комета сбросила примерно от 1000 до 2000 килограммов пыли, содержащей в своем составе магний, кремний, кальций и калий – то есть, элементы, входящие обычно в состав горных пород – в верхнюю атмосферу Красной планеты, сообщается в новом исследовании.

Комета Сайдинг-Спринг также оставила после себя значительные количества диоксида углерода, азота и воды – которые не могли быть обнаружены, поскольку все перечисленные вещества входят в значительных количествах в состав марсианской атмосферы. Однако долгосрочное воздействие пролета кометы на атмосферу Марса было минимальным, сказала главный автор работы Кери Лисс, астрофизик и старший научный сотрудник Лаборатории прикладных исследований Университета Джона Хопкинса, США.

«Это было кратковременное событие, – сказала Лисс в интервью Space.com. – Марсианское небо было загрязнено пылью, но это продолжалось в течение лишь одного-двух марсианских дней, после чего небеса на планете вновь очистились».

Ученые проникают в тайну происхождения необычного холма на поверхности Луны

Гигантский холм, расположенный неподалеку от южного полюса Луны, выглядит так, словно является структурой вулканического происхождения, в отличие от других холмов на поверхности естественного спутника нашей планеты, согласно новому исследованию, проведенному геологами из Браунского университета, США.

Это геологическое образование, известное как Мафический холм, возвышается примерно на 800 метров над окружающей местностью в центре гигантского ударного кратера, известного как Бассейн Южный полюс — Эйткен. В новом исследовании указывается, что этот холм образовался в результате проявления вулканической активности уникального типа, которое было инициировано мощнейшим столкновением, сформировавшим этот бассейн.

Мафический холм (термин «мафический» применяется в отношении горных пород, богатых такими минералами, как пироксен и оливин) составляет в диаметре около 75 километров и выделяется среди других лунных холмов тем, что имеет минералогический состав, отличный от состава горных пород окружающей этот холм местности. Горные породы, слагающие этот холм, богаты высококальциевым минералом пироксеном, в то время как содержание кальция в окружающих холм горных породах относительно низкое.

В новом исследовании ученые во главе с Даниэлем Мориарти из Браунского университета, США, проанализировав результаты измерений, выполненных несколькими различными лунными зондами, предложили две версии происхождения этого холма. Согласно первой версии Мафический холм сформировался после космического столкновения в результате выдавливания вверх подповерхностных пород, богатых пироксеном, в центре образовавшегося гигантского кратера при застывании расплава. По второй версии, предложенной исследователями, при мощном столкновении, сформировавшем этот холм, в центральной части кратера гравитационное поле Луны за счет потери массы локально ослабло, причем настолько сильно, что расплавленные породы смогли подняться под действием упругих сил над окружающей их поверхностью, сформировав таким образом Мафический холм.

Обе предложенные версии удовлетворяют результатам наблюдений, проведенных лунными зондами. Авторы работы считают, что подтвердить или опровергнуть предложенные ими гипотезы могла бы новая миссия по сбору образцов лунного грунта, отправленная к южному полюсу Луны.

Снимок: Космический мешок с углем

Эти темные «кляксы» блокируют свет, идущий от обильно усыпающих задний фон снимка звезд, на новом изображении, полученном при помощи 2,2-метрового телескопа MPG/ESO, установленного в обсерватории Ла-Силья, Чили, Европейской южной обсерватории. Эти словно залитые чернилами участки изображения являются небольшими частями гигантской темной туманности, известной как Угольный мешок – одного из самых заметных в своем роде космических объектов, видимых невооруженным глазом.

Туманность Угольный мешок находится на расстоянии 600 световых лет от нас в созвездии Южного Креста. Этот гигантский, тусклый космический объект формирует отчетливый силуэт на фоне яркой полосы звезд Млечного пути.

По сути, туманность Угольный мешок представляет собой межзвездное пылевое облако, настолько плотное, что оно блокирует свет, идущий к нам от расположенных за ним звезд.

На снимке можно видеть, что звезды, загораживаемые от наблюдений туманностью Угольный мешок, различимы, но имеют красноватый оттенок, отличаясь этим от остальных звезд заднего фона снимка. Это явление объясняется тем, что темные туманности интенсивно поглощают и рассеивают голубую спектральную составляющую света, идущего от звезд, и значительно менее интенсивно поглощают красную компоненту света, которая по этой причине доминирует в прошедшем сквозь облако пыли звездном свете.

Через несколько миллионов лет под действием взаимной гравитации частицы пыли туманности Угольный мешок сольются в укрупненные образования – и некогда темная как смоль область неба вспыхнет голубым светом молодых звезд.

Снимок: «Хаббл» наблюдает, как стареющая звезда «прощается с миром»

Эта планетарная туманность называется PK 329-02.2 и находится в созвездии Наугольника Южного полушария звездного неба. Её также часто называют Мензел 2, или Mz 2, в честь астронома Дональда Мензела, открывшего эту туманность в 1922 г.

Когда звезды с массой, примерно равной массе Солнца, достигают последних стадий своего жизненного цикла, они сбрасывают внешние оболочки в космическое пространство, и превращаются в сверкающие газовые облака, называемые планетарными туманностями. Выбросы массы при «выгорании» звезды происходят неравномерно по различным направлениям и по времени, а потому планетарные туманности часто принимают замысловатые очертания. В случае туманности Мензел 2 наблюдается закручивающееся в некое подобие спирали голубое облако, проходящее ровно через две звезды, лежащие близ центра спирали. В 1999 г. астрономы открыли, что звезда, расположенная на снимке справа вверху, является на самом деле центральной звездой этой туманности, а звезда, находящаяся в левой нижней части снимка, по всей вероятности, представляет собой звезду-компаньона этой центральной звезды.

На протяжении тысяч лет ядро звезды будет продолжать оставаться внутри этого газового «кокона», а после этого в течение нескольких лет яркость газового «кокона» будет уменьшаться по мере того, как газ будет постепенно распределяться в окружающем его космическом пространстве. В изогнутой форме туманности Мензел 2 словно читается последнее прощание звезды с этим миром перед её бесповоротным превращением в белого карлика.

Астрономы допустили наличие инопланетной цивилизации у далекой звезды

Необычное поведение звезды, расположенной между созвездиями Лебедя и Лиры, может указывать на присутствие инопланетной цивилизации. Такую гипотезу астрономы предложили по итогам наблюдений с помощью космической обсерватории Kepler. Теперь они планируют изучить странное поведение звезды с помощью направленного сигнала мощного радиотелескопа.

Обсерватория Kepler предназначена для поиска экзопланет (планет за пределами Солнечной системы) транзитным методом — по падению светимости звезды во время прохождения планеты перед ее диском. Обычно из-за этого свет меркнет на несколько часов или дней, причем с регулярными интервалами.

Однако невидимая невооруженным взглядом звезда KIC 8462852 оказалась исключением: ее светимость падала на 80 процентов, и оставалась на таком низком уровне различные промежутки времени (от пяти до 80 дней).

Астрономы-профессионалы и любители, принявшие участие в обработке данных с Kepler (именно они в 2011 году впервые обратили внимание на аномальное поведение звезды), провели тщательный анализ информации и исключили возможность искажения сигнала или проблем с телескопом.

Особенности света указывают на то, что вокруг звезды кружит множество плотно прилегающих друг к другу объектов. Это явление нередко происходит у молодых звезд, окруженных диском космической пыли и крупных обломков (со временем силы гравитации заставляют это вещество собираться в планеты, или же оно засасывается в звезду). Однако KIC 8462852 не является молодой звездой.


Ученые отбросили еще несколько гипотез (пояс астероидов, столкновение планет, подобное тому, что создало Луну), и сейчас единственным реалистичным сценарием остается прохождение другой звезды поблизости от KIC 8462852, в результате чего на ее орбите оказалось целое облако комет. Распад этих небесных тел по мере вращения по орбите звезды может объяснить нерегулярное мерцание. Однако такое событие должно было произойти всего несколько тысячелетий назад (ничтожный срок по космическим меркам), что делает его крайне маловероятным.

Табета Бояджян (Tabetha Boyajian), ведущий автор исследования, рассматривает еще один сценарий. Мерцание KIC 8462852 может указывать на сферу Дайсона — набор гигантских объектов (например, коллекторов света), которые высокоразвитая внеземная цивилизация построила для аккумулирования энергии своей звезды.

«Инопланетяне всегда должны быть самой последней гипотезой, которую стоит рассматривать, но это выглядит как то, что вы ожидаете от внеземной цивилизации», — заявил астроном Джейсон Райт (Jason Wright) из Университета штата Пенсильвания.

Бояджян, Райт и директор центра исследований SETI Эндрю Симион (Andrew Siemion) сейчас подают заявку на прицельное изучение KIC 8462852 с помощью радиотелескопа, который позволит понять, исходят ли от звезды радиоволны на частотах, характерных для технологической деятельности.

Если первые наблюдения засекут значительное излучение в этом диапазоне, звезду будут отслеживать уже с помощью Very Large Array — одного из крупнейших радиотелескопов в мире. Работа должна начаться в январе 2016 года.

Радиотелескоп вновь стартует на борту ракеты, построенной студентами-голландцами

Stratos II+, ракета, целиком построенная студентами Делфтского технического университета, Нидерланды, будет повторно запущена в космос завтра, в среду 14 октября. Первая попытка запуска в 2014 г. завершилась неудачей из-за возникших технических сложностей. На этой ракете будет установлена антенна, способная перехватывать радиосигналы частотой ниже 30 МГц, и цифровой приемник – оба этих устройства разработаны исследователями из радиолаборатории Radboud Университета Неймегена, Нидерланды.

Полезная нагрузка ракеты, сконструированная в Неймегене, является частью программы подготовки к строительству лунного радиотелескопа. Такой телескоп впервые позволит исследователям измерить излучение, сгенерированное вскоре после Большого взрыва. Это излучение невозможно измерить при помощи наземных средств наблюдения, поскольку наша цивилизация производит довольно большое количество радиоволнового фона примерно на тех же частотах, а кроме того, атмосфера Земли интенсивно поглощает излучение с такими длинами волн.

Строительство радиотелескопа на Луне предполагает ряд специальных требований, касающихся веса, размеров, потребления электроэнергии, а также обработки и передачи научных данных. «Поэтому эксперимент на борту ракеты Stratos II является настолько важным «первым шагом», – сказал Марк Кляйн Вольт, астроном и директор радиолаборатории Radboud.

Основной целью эксперимента является демонстрация функциональности разрабатываемой технологии. На ракете установлена 50-сантиметровая антенна, которая сможет измерять радиочастотные помехи и фиксировать их изменение с ростом высоты вплоть до 50 километров над поверхностью Земли. Используя эти данные, ученые рассчитывают лучше понять, насколько много радиочастотных помех им следует ожидать в космосе.

Новая работа проливает свет на процесс аккреции материи в космосе

Новое исследование, проведенное группой ученых во главе с Саймоном Скаринги из Института внеземной физики общества Макса Планка, Германия, обращает наше внимание на один из наиболее важных, однако до сих пор не до конца понятых процессов в астрономии: аккрецию, или увеличение массы объекта путем гравитационного «стягивания» массы из окрестностей.

«В нашей работе мы открыли соотношение, которое охватывает широкий спектр различных типов объектов, осуществляющих аккрецию, начиная от протозвезд, подобных нашему Солнцу во времена его «рождения», затем переходя к белым карликам, и от них – к сверхмассивным черным дырам с массами до одного миллиарда солнечных масс, которые лежат в галактиках, удаленных от Млечного пути на миллионы световых лет, – сказал один из соавторов работы Том Маккароне из Техасского технологического университета, США. – В таких системах имеется характеристический временной масштаб протекающих при аккреции периодических процессов, выражающихся в периодическом изменении яркости объекта. В нашей работе мы установили связь между этим временным масштабом, или скоростью аккреции, и масштабом физического размера объекта».

В работе предлагается единый взгляд на изменения яркости аккреционных дисков вокруг различных типов звезд и звездных остатков. В предыдущих научных работах с единых позиций рассматривались изменения в дисках вокруг черных дыр различных диапазонов масс, однако теперь ученые смогли распространить свое обобщение также на осуществляющие аккрецию белые карлики и даже протозвезды, взяв при этом за основу не только массу звезды, но также и её размер.

Миссия к «металлическому миру» – астероиду Психея

Для определения целей будущих космических научных исследований НАСА объявило в рамках программы «Дискавери» конкурс проектов 13-й миссии «Дискавери» в феврале 2014 г. После рассмотрения 27 представленных изначально конкурсных работ, жюри из ученых и инженеров НАСА и других научных организаций отобрало пять полуфиналистов, которым предложено продолжить исследования и разработки, чтобы затем, к началу 2020-х гг., реализовать один или два лучших проекта.

Среди предложенных проектов миссий, включающих исследования объектов Солнечной системы, отдельного рассмотрения заслуживает миссия Психея, предполагающая отправление роботизированного космического аппарата к одноименному астероиду – 16 Психея – в надежде пролить свет на тайны формирования планет.

Астероид Психея является одним из десяти наиболее массивных астероидов Главного астероидного пояса Солнечной системы. Кроме того, он является самым массивным астероидом класса М, специального класса, к которому относят астероиды, состоящие в основном из железа и никеля.

Какое-то время ученые предполагали, что этот металлический астероид на самом деле является остатками протопланеты. В этом космическом сценарии мощное столкновение с планетезималью «срывает» с Психеи внешние, каменистые слои, оставляя лишь тяжелую, металлическую сердцевину. Эта теория находит подтверждение в оценках кажущейся плотности астероида, спектров его вещества и определяемых радаром свойств поверхности; все эти величины демонстрируют, что этот космический объект не похож ни на что другое в Астероидном поясе.

Предлагаемый в рамках проекта космический аппарат проведет на орбите вокруг Психеи шесть месяцев, изучая топографию астероида, рельеф его поверхности, гравитацию, магнетизм и другие характеристики космического камня. Эта миссия будет, помимо всего прочего, довольно экономичной, так как в основном базируется на технологии, которая уже была прежде использована при строительстве зонда Dawn НАСА, находящегося в настоящее время на орбите вокруг карликовой планеты Цереры.

США в четверг запустят разведывательные космические аппараты

Основное содержание миссии засекречено, однако известно, что ракета выведет на орбиту 13 спутников CubeSat, девять из которых финансировались Национальным управлением военно-космической разведки США. Корпорация ULA осуществит в четверг запуск серии спутников для Национального управления военно-космической разведки США (National Reconnaissance Office, NRO), сообщила компания.

Старт ракеты-носителя Atlas V, принадлежащей United Launch Alliance (ULA), с космодрома на военной базе Вандерберг (Калифорния) запланирован на 15.49 мск. "Запуск осуществляется по заказу NRO и служит поддержке (системы) национальной обороны", — говорится в сообщении компании.

Основное содержание миссии NROL-55 засекречено, однако известно, что ракета также выведет на орбиту 13 спутников кубсат (CubeSat), девять из которых финансировались NRO. Как заявила на приуроченном к предстоящему запуску пресс-конференции NASA заместитель главы NRO Меган Хаббелл, Управление "считает использование кубсатов экономически эффективным способом изучения новых технологий и идей в области исследования (космического пространства)".

Помимо девяти малых разведывательных спутников, разработанных по заказу NRO, ракета-носитель выведет на орбиту четыре кубсата, финансирование которых осуществило NASA.

Как рассказал помощник руководителя NASA по космическим технологиям Стив Журчзик (Steve Jurczyk), четыре кубсата NASA позволят ведомству "развивать использование малых космических аппаратов для осуществления научных исследований, космических миссий, исследований Земли и космического пространства".

Ракета-носитель Atlas V оснащена российским жидкостным ракетным двигателем РД-180 и используется для запуска коммерческих спутников и спутников ВВС США с 2002 года.

Свежий взгляд на необычное скопление галактик

Галактические скопления представляют собой самые крупные структуры во Вселенной – они представляют собой огромные конгломераты, состоящие из галактик, раскаленного газа и темной материи.Близ центров скоплений галактик формирование звезд идет, как правило, довольно медленно. Обычно в центре скопления лежит одна гигантская галактика, формирование звезд в которой происходит значительно медленнее, чем в большинстве других известных галактик – включая нашу галактику Млечный путь. 

Внутри этой центральной галактики лежит сверхмассивная черная дыра массой примерно в тысячу масс центральной черной дыры Млечного пути. При отсутствии нагрева со стороны выбросов, производимых черной дырой, гигантские количества горячего газа, обнаруживаемые в этой центральной галактике, должны остывать, позволяя звездам формироваться с высокой скоростью. Предполагается, что эта центральная черная дыра исполняет роль термостата, предотвращая стремительное охлаждение окружающего её газа и затрудняя формирование звезд.

Однако новые научные данные позволяют видеть, что скопление галактик SPT-CLJ2344-4243, названное скоплением галактик Феникс, не подчиняется этой закономерности. Ещё в 2012 г. ученые объявили, что скопление галактик Феникс производит звезды с самой высокой для скопления галактик скоростью и является самым мощным источником рентгеновского излучения среди известных скоплений галактик.

Новые наблюдения этого скопления галактик, выполненные при помощи космических телескопов НАСА «Чандра» и «Хаббл», а также телескопа наземного базирования Clay-Magellan, расположенного в Чили, выявили любопытные подробности, касающиеся внутреннего устройства этого скопления. Ученые обнаружили массивные «нити» из газа и пыли длиной до 330000 световых лет, а также открыли крупные «полости» в рентгеновском фоне, внутри которых уровень излучения в этом диапазоне существенно ниже, чем в прилегающих к ним областям пространства. Также в ходе анализа данных наблюдений было обнаружено необычное свойство центральной черной дыры скопления, состоящее в том, что её поведение носит промежуточный характер между поведением центральной черной дыры квазара – самого яркого типа галактик во Вселенной – и радиогалактики.

Астрономы всматриваются в «звездные колыбели» нашей галактики Млечный путь

Астрономы уже давно обращали свои телескопы, будь то космические или наземные инструменты наблюдения, на широкие участки межзвездной среды, чтобы разглядеть протекающие в них процессы формирования и рождения звезд. Однако изображения, полученные в течение последних 50 лет, больше напоминают карты погоды, демонстрирующие движение воздушных масс, вместо блистающих яркими искорками горящих звезд "звездных карт", которые ожидал бы увидеть неподготовленный наблюдатель. Так дело обстояло до настоящего момента.

Сегодня международная исследовательская группа, возглавляемая астрономами Питером Барнсом и Эриком Мюллером из Национальной астрономической обсерватории Японии представляет серию самых подробных из существующих снимков холодных межзвездных газовых облаков Млечного пути, где рождаются новые звезды и их планетные системы.

«Эти снимки «рассказывают» нам удивительные новые вещи о молекулярных облаках Млечного пути, – сказал Питер Барнс. – Например, они демонстрируют, что мы, вероятно, недооценивали количество материи, находящейся в этих облаках, в два-три раза. Этот факт имеет большое значение для измерения звездообразовательной активности не только в пределах нашей галактики Млечный путь, но также и в других галактиках».

Удивительная сложность этих снимков стала возможной благодаря использованию для наблюдений радиотелескопа Мопра, расположенного в Южной Австралии, в рамках обзора неба под названием Three-mm Ultimate Mopra Milky Way Survey, основной целью которого было наблюдение межзвездных газовых облаков, имеющих настолько низкие температуры, что водород внутри них находится не в атомной или ионизированной формах, как в более теплых облаках, а в форме молекулярного газа.

Исследователи нашли новый способ «взвешивания» звезд

Исследователи из Саутгемптонского университета, Англия, разработали новый метод измерения массы пульсара – вращающейся нейтронной звезды с мощным магнитным полем, которая формируется из звезды большой массы, взорвавшейся как сверхновая.

До настоящего времени ученые определяли массы звезд, планет и их спутников, исследуя их движение по отношению к другим близлежащим космическим объектам, при этом основой для расчета становилось гравитационное притяжение между двумя объектами. Однако для случая молодых пульсаров математики из Саутгемптона нашли альтернативный метод измерения массы, который может быть применен даже в том случае, когда звезда расположена в некоторой области космического пространства в одиночестве.

Доктор математических наук Винн Хо из Саутгемптонского университета, возглавляющий новое исследование, говорит: «В случае пульсаров мы смогли воспользоваться принципами ядерной физики, а не гравитацией, для измерения их масс. Это поразительное открытие, которое может изменить все принципы наших расчетов таких величин».

Обычно частота электромагнитных вспышек, испускаемых пульсаром, постоянна, однако в случае молодых пульсаров наблюдаются кратковременные «помехи», увеличивающие частоту вспышек этой нейтронной звезды. Сегодня ученые сходятся на том, что эти «помехи» обусловлены передачей энергии вращения внутри нейтронной звезды от стремительно вращающейся сверхтекучей жидкости к коре звезды. В своей новой работе исследователи установили зависимость амплитуды и частоты вспышек молодого пульсара, испытывающего «помехи», с количеством сверхтекучей жидкости в нем и подвижности формируемых в ней вихревых потоков. Производя обработку данных наблюдений с использованием уравнений ядерной физики, можно по этой зависимости вычислить массу звезды, даже если та находится в космосе в относительной изоляции, пояснили ученые.

Обнаружение компаньонов миллисекундных пульсаров

Когда звезда массой примерно в десять солнечных масс заканчивает свой жизненный цикл, происходит живописный взрыв, известный как сверхновая, и на месте бывшей звезды остается «зола», называемая нейтронной звездой. Нейтронные звезды стремительно вращаются вокруг собственной оси, при этом заряженные частицы, удерживаемые мощными магнитными полями звезды, излучают электромагнитные волны, благодаря чему эти космические объекты наблюдаются с Земли как «маячки», вспыхивающие с периодом в несколько секунд или даже меньше. Такие нейтронные звезды известны как пульсары.

Некоторые из пульсаров, известные как миллисекундные пульсары, вращаются намного быстрее обычных пульсаров, и ученые пришли к выводу, что для поддержания столь быстрого вращения эти объекты должны регулярно «перетягивать» материю с близлежащей звезды-компаньона; эти новые порции материи помогают нейтронной звезде увеличивать скорость своего вращения, которая в иных случаях постепенно снижается.

В настоящее время известно более 200 миллисекундных пульсаров, однако лишь для примерно дюжины из них до настоящего времени были обнаружены звезды-компаньоны.

В новом исследовании астрономы во главе с Маурином Ван-дер-Бергом из Гарвард-Смитсоновского астрономического центра, США, использовали снимки в ультрафиолетовом диапазоне, сделанные при помощи космического телескопа «Хаббл», для идентификации звезд-компаньонов двух миллисекундных пульсаров, расположенных внутри шарового скопления 47 Тукана. Кроме того, ученые смогли подтвердить обнаружения ещё трех звезд-компаньонов миллисекундных пульсаров, сделанные ранее их коллегами. Исследователи сообщают, что каждая из этих звезд-компаньонов представляет собой белый карлик – остатки звезды небольшой массы. Каждый из этих пульсаров вращается с частотой свыше 120 раз в секунду, а звезды-компаньоны движутся по довольно узким орбитам с периодами от 0,43 до 1,2 дня, то есть достаточно близко к нейтронной звезде, чтобы происходил своего рода «звездный каннибализм», когда пульсар регулярно перетягивает материю с белого карлика.

Спутники НАСА наблюдают за тем, как усиливается ураган «Хоакин»

Спутники НАСА пристально следят за ураганом «Хоакин» по мере его стремительного перемещения по Атлантическому океану, для того чтобы определить, как это повлияет на жителей восточного побережья Соединенных Штатов.

Новое видео, полученное с помощью спутника НАСА Global Precipitation Measurement satellite, показывает в режиме 3D то, как ураган рос и менялся во вторник, 29 сентября. На анимации видны интенсивные осадки и высота облачного покрова, перед тем как шторм перерос в ураган.

Вчера, 1 октября, ураган «Хоакин» достиг 4-ой категории. Согласно НАСА, максимальная скорость стабильного ветра достигает 210 км/час. Как сообщают новостные источники, в Мэриленде, Вирджинии, Нью-Джерси и Северной Каролине уже объявлено чрезвычайное положение в ожидании того, что ураган может достичь этих территорий.

Ураган «Хоакин» был отнесен к 4-ой категории 1 октября в 18:00 по Гринвичу. Согласно последнему заявлению НАСА, «в течение последующих 24 часов может произойти усиление ветра».

Вчера около 21:00 по Гринвичу Национальный центр США по слежению за ураганами, подразделение Национальной метеорологической службы, разместил в Твиттере сообщение со следующим текстом: «Мы все надеемся на то, что Каролине и среднеатлантическим штатам удастся избежать прямого влияния урагана «Хоакин». Однако пока мы не можем полностью исключить прямое воздействие вдоль восточного побережья. Жители этих территорий должны продолжать следить за ходом урагана «Хоакин» в течение следующих пары дней».

Как ожидается, вероятность наводнения в прибрежных штатах увеличат проливные дожди, не связанные с ураганом «Хоакин».

Новые снимки Харона приподнимают завесу тайны над историей спутника

Космический аппарат «Новые горизонты» агентства НАСА передал на Землю лучшие цветные снимки высокого разрешения Харона – крупнейшего спутника Плутона. Данные фотографии позволили ученым заглянуть в запутанную историю космического объекта. Достигая в диаметре половины Плутона, Харон является крупнейшим по отношению к своей планете спутником в Солнечной системе. Многие ученые миссии «Новые горизонты» ожидали, что Харон окажется однородным небесным телом, изрезанным кратерами. Вместо этого они обнаружили ландшафт с горами, каньонами, оползнями, а также разнообразие цветов поверхности спутника.

«Мы полагали, что вероятность обнаружить столь интересные особенности на поверхности спутника, расположенного на окраине нашей Солнечной системы является ничтожно малой», - говорит Росс Бейер, исследователь команды проекта. «Однако я пришел в восторг от увиденного».

Снимки обращенного к Плутону полушария Харона были получены аппаратом «Новые горизонты» во время его пролета через систему Плутона 14 июля. Они были переданы на Землю 21 сентября. Фотографии отображают детали пояса трещин разломов и каньонов, расположенных к северу от экватора спутника. Эта огромная система каньонов простирается примерно на 1 600 километров по всей поверхности обращенного к Плутону полушария спутника и, вероятно, заходит на обратную сторону Харона. В четыре раза длиннее Большого Каньона, а в некоторых местах и в два раза глубже него, эта система каньонов указывает на смещения породы в прошлом.

«Похоже, что вся кора Харона раскололась», - говорит Джон Спенсер, ученый проекта «Новые горизонты» из Юго-Западного исследовательского института в Боулдере, штат Колорадо. «С учетом размеров системы каньонов по отношению к Харону, она очень похожа на систему каньонов в огромной Долине Маринера на Марсе».

Команда также обнаружила, что равнины к югу от каньонов Харона имеют меньше крупных кратеров в сравнении с регионами, расположенными к северу от них. Это указывает на то, что они значительно моложе. Гладкость равнин является явным признаком масштабного возобновления поверхности.

Объяснить гладкую поверхность может криовулканизм. «Команда обсуждает возможность замерзания в далеком прошлом внутреннего океана воды. В результате изменения его объема могли образоваться трещины, позволившие водяной лаве достигнуть поверхности», - говорит Пол Шенк, член научной команды миссии «Новые горизонты» из Института по исследованию спутников и планет в Хьюстоне.

Снимки Харона с еще большим разрешением и данные о составе спутника ученым еще предстоит получить. Аппарат «Новые горизонты» продолжит передавать цифровые данные, записанные на его носители, в течение следующего года. «Я предполагаю, что в скором времени история Харона примет еще более неожиданный поворот», - говорит Хэл Уивер, ученый миссии из Лаборатории прикладной физики университета Джона Хопкинса в Лореле, штат Мэриленд.

В настоящее время аппарат «Новые горизонты» находится на расстоянии 5 млрд километров от Земли, все его системы работают исправно.

Приливный нагрев землеподобных планет может усиливать их магнитные поля

Землеподобные планеты, обращающиеся близко к небольшим звездам, вероятно, имеют магнитные поля, защищающие их от звездной радиации и помогающие поддерживать на поверхностях планет условия, благоприятствующие зарождению и развитию жизни, сообщают астрономы из Вашингтонского университета, США.

Магнитное поле планеты берет начало в её ядре, и, предположительно, отклоняет заряженные частицы солнечного ветра, защищая атмосферу планеты от её истечения в космическое пространство. Магнитные поля, появляющиеся при остывании внутренних областей планеты, могут защищать жизнь, зародившуюся на планете, точно так же, как магнитное поле Земли защищает нас с вами.

Звезды небольших масс являются одним из самых распространенных во Вселенной типов звезд. Однако в планетных системах таких звезд обитаемая зона – то есть зона умеренных температур, при которых возможно существование воды на поверхности планеты – лежит очень близко к звезде.

Кроме того, мощная гравитация родительской звезды может привести к так называемому приливному захвату планеты звездой, в результате которого планета всегда будет обращена к звезде одной стороной. Эта же сила гравитации приводит к приливному разогреву планеты.

В новом исследовании, главным автором которого является астробиолог Питер Дрисколл, делается попытка ответить на два вопроса: во-первых, насколько сильно разогреется планета под действием приливных сил, а во-вторых, как повлияет приливный разогрев на магнитное поле планеты в долгосрочной перспективе?

Совместное использование компьютерных моделей орбитальных взаимодействий и разогрева планет, построенных Рори Барнсом, ассистент-профессором астрономии, и моделей тепловой эволюции недр планет, выполненных Дрисколлом, позволило опровергнуть существовавшее в астрономическом сообществе интуитивное представление о том, что приливный разогрев негативно влияет на магнитное поле планеты. Оказалось, что напротив – чем больший по величине приливный разогрев испытывает магния планеты, тем эффективнее она отводит тепло от ядра, охлаждая его и способствуя формированию магнитного поля. Магнитное поле, в свою очередь, защищает планету от звездного ветра, повышая её шансы на обитаемость.

Индия успешно запустила первый астрономический спутник

28 сентября состоялся успешный запуск индийской ракеты PSLV, которая вывела на близкую к экваториальной низкую околоземную орбиту первый национальный астрономический спутник. Помимо него на борту ракеты находились еще шесть объектов дополнительной полезной нагрузки. Последняя включала спутники, принадлежащие предполагаемым конкурентам в области коммерческих морских наблюдений.

По словам представителей Индийской организации космических исследований, 1 513-килограммовый космический аппарат Astrosat находится в полной исправности. Функционируя на орбите, расположенной на высоте в 650 километров и под наклоном в шесть градусов по отношению к экватору, спутник Astrosat, как ожидается, сможет предоставлять оптические, ультрафиолетовые и рентгеновские изображения черных дыр и других объектов. Предполагаемый термин эксплуатации составляет пять лет.

Запущенная с космического центра имени Сатиша Дхавана, расположенного на восточном побережье Индии, ракета PSLV вывела на орбиту один индонезийский, один канадский и четыре американских спутника.

Индонезийский спутник LAPAN-A2 весом 76 килограмм стал самым большим объектом вторичной полезной нагрузки. Он оснащен оптическим инструментом формирования изображений. Разрешение деталей земной поверхности составляет 4 метра. Спутник был построен Национальным институтом аэронавтики и космоса Индонезии.

Аппарат LAPAN-A2 также оснащен Автоматической идентификационной системой. Ее приемники захватывают сигналы от судов и позволяют учреждениям управления прибрежными зонами распознавать корабли вне досягаемости береговых радаров, а также определять их скорость и курс.

Аналогичные приемники автоматической идентификационной системы оснащают все спутники дополнительной полезной нагрузки.

На орбиту были успешно выведены четыре 4-килограммовых спутника Lemur-2 американской компании Spire Global. Только недавно правительство США отменило запрет на запуск коммерческих спутников с американскими комплектующими с помощью индийских ракет. Запрет был связан с тем, что Индия не подписала соглашение с США о ценах на коммерческие запуски.

На борту ракеты PSLV был запущен, в том числе, и 5,5-килограммовый канадский спутник exactEarth-9 оператора COM DEV International.