Астрономы исследовали рассеянное скопление NGC 6940

Используя космический аппарат AstroSat, астрономы из Института технологии и науки Бирла в Пилани, Индия, исследовали близлежащее рассеянное скопление NGC 6940. Результаты наблюдательной кампании, опубликованные 21 декабря на сервере предварительной печати arXiv, проливают больше света на свойства и звездную популяцию этого скопления. Обнаруженное в 1784 году NGC 6940 (также известное как Мелотта 232) представляет собой рассеянное скопление в созвездии Лисички, расположенное на расстоянии около 2500 световых лет. Возраст скопления оценивается в 720 миллионов лет, а его металличность близка к солнечной. Предыдущие наблюдения NGC 6940 показали, что в нем, помимо обычных одиночных и двойных звезд, есть несколько экзотических звездных популяций, таких как голубые отставшие звезды (BSS), голубые луркеры (BL), желтые отставшие звезды (YSS) и звезды красного сгущения (RC). Однако, несмотря на то, что было проведено много исследований этого скопления, эти экзотические звезды еще не были всесторонне изучены. Недавно астрономы Анджу Пантхи и Каушар Вайдья использовали телескоп UVIT AstroSat, чтобы поближе рассмотреть NGC 6940, и данные со спутника ЕКА Gaia для идентификации членов кластера.

Всего астрономы идентифицировали 492 члена NGC 6940, и 16 из них оказались экзотическими звездами. В частности, ученые обнаружили 11 голубых звезд-кандидатов в BL, две желтые отставшие звезды, две звезды RC, одну голубую отставшую звезду.

Кроме того, было обнаружено, что три кандидата BL, скорее всего, имеют в компаньонах белых карликов. У двух звезд YSS есть звезды-субкарлики класса B в качестве вероятных горячих компаньонов. У одной из идентифицированных RC-звезд также есть компаньон - белый карлик.

Согласно исследованию, NGC 6940 демонстрирует признаки массовой сегрегации, что позволяет предположить, что внутри скопления произошла динамическая эволюция. Массивные одиночные звезды демонстрируют наивысшую степень сегрегации, за ними следуют популяции двойных звезд главной последовательности (MS) равной массы, а затем одиночные звезды с низкой массой.

Более того, наблюдения выявили наличие расширенного выключения главной последовательности (eMSTO) в NGC 6940. Астрономы предполагают, что разброс в возрасте звезд является одним из факторов, способствующих наблюдаемому eMSTO. Однако они не исключают возможности того, что эффект вращения звезды и поглощение пыли способствуют этому.

Астрофизики опубликовали новый каталог планет, который поможет в поисках внеземной жизни

Команда астрофизиков во главе с Лорен Вайс, доцентом кафедры физики и астрономии Университета Нотр-Дам, создала первый в истории каталог небольших планет, похожих на Землю, с родственниками, похожими на Юпитер (планеты, которые вращаются вокруг одной звезды). Исследование было опубликовано в журнале Astrophysical Journal. "Этот каталог является первым в своем роде и предоставляет беспрецедентную возможность исследовать разнообразие существующих планетных систем, которые похожи на Солнечную систему, но не полностью, и это дает нам шанс переписать историю о том, как формируются планеты", - сказала Вайс. "Научный вопрос, на который я пыталась ответить в течение последнего десятилетия, таков: у какой из других малых планет, подобных Земле, которые существуют, есть родственник Юпитер? Потому что это может быть важной характеристикой, на которую следует обратить внимание, если мы хотим выяснить, где искать жизнь". Предыдущие исследования, проведенные за последние несколько лет, выделяли Юпитер как одну из причин возникновения жизни на Земле. Во время формирования Солнечной системы Юпитер выбрасывал скалистые и ледяные обломки в направлении нынешнего местоположения Земли. Юпитер и сегодня швыряет обломки в направлении Земли. Обломки, возможно, доставили воду на нашу планету и способствовали зарождению жизни.

Основываясь на данных, собранных обсерваторией У. М. Кека на Мауна-Кеа в Ваймеа, Гавайи, Вайс и ее коллеги зафиксировали почти 3000 лучевых скоростей 63 звезд, подобных нашему Солнцу, у которых есть 157 известных малых планет. 157 малых планет имеют размеры от Марса до Нептуна, и некоторые из них имеют каменистую поверхность, которая может быть пригодна для жизни. В ходе исследования команда обнаружила 13 планет, подобных Юпитеру, восемь планет похожих по размеру на Нептун и три звезды-компаньона.

Возможно, большие, заполненные газом планеты-гиганты за пределами нашей Солнечной системы трудно найти, потому что некоторые распространенные методы обнаружения не работают. Космический телескоп "Кеплер", который вышел из эксплуатации в 2018 году, был отличным инструментом для поиска небольших экзопланет, вращающихся близко к своим звездам. Он использовал транзитный метод, который измеряет крошечные провалы в яркости звезды-компаньона, чтобы указать на присутствие планеты, вращающейся вокруг своей звезды.

Газовые гиганты, однако, обычно находятся гораздо дальше от своих звезд и не пересекают их с какой-либо практической регулярностью для астрономов. Юпитеру, например, требуется 12 лет, чтобы совершить оборот вокруг Солнца. Кроме того, в отличие от планет, близких к своим звездам, удаленные планеты часто имеют слегка наклоненные орбиты, если смотреть с Земли, что делает провалы в яркости менее заметными.

Вайс и ее коллеги применили метод лучевой скорости, который использует доплеровскую спектроскопию.

"Юпитеры большие, и они сильно притягивают звезды. Мы можем найти их, если проведем много-много измерений с течением времени, что мне и пришлось сделать", - сказала Вайс. Для каждой звезды в выборке она и ее коллеги наблюдали доплеровское смещение световых волн звезды в течение как минимум 10 ночей.

Хотя Вайс была взволнована открытием планет, подобных Юпитеру, каталог планетных систем, подобных Земле и Юпитеру, - это тот аспект, который поможет астрономам в исследованиях в ближайшие годы.

NASA опубликовало новое изображение скопления NGC 2264

NASA опубликовало новый снимок скопления NGC 2264, которое напоминает рождественскую ель. NGC 2264 на самом деле представляет собой скопление молодых звезд возрастом от одного до пяти миллионов лет. Оно расположено примерно в 2500 световых годах от Земли. Некоторые из звезд в этом скоплении имеют массу, составляющую лишь 0,1 от массы нашего Солнца, в то время как другие звезды в NGC 2264 в семь раз массивнее. Синие и белые огоньки на снимке - это молодые звезды, испускающие рентгеновские лучи. Газ на изображении зеленого цвета, а звезды на переднем плане и заднем фоне белого цвета. Молодые звезды, подобные тем, что находятся в NGC 2264, изменчивы. Изменения, наблюдаемые "Чандрой" и другими телескопами, вызваны несколькими различными процессами. Некоторые из них связаны с активностью, связанной с магнитными полями, включая вспышки, подобные тем, которые происходят на Солнце, но гораздо более мощные. Также могут наблюдаться изменения в толщине газа, скрывающего звезды, и в количестве вещества, все еще падающего на звезды из дисков окружающего газа.

Galactic Energy собрала дополнительно 154 млн долларов на разработку многоразовой ракеты

Частная китайская компания Galactic Energy сообщила об успешном завершении раунда финансирования С+. В его рамках инвесторы вложили в компанию еще 154 миллиона долларов. Эти средства пойдут на ускорение разработки многоразовой ракеты среднего класса Pallas-1. 42-метровый носитель будет работать на керосине и кислороде и сможет выводить на низкую околоземную орбиту до 5 тонн. Первый полет Pallas-1 запланирован на третий квартал следующего года. А возвращение первой ступени планируется проводить с 2025 года. В августе этого года Galactic Energy провела прыжковый тест прототипа ступени для проверки программного обеспечения систем навигации и управления. Также Galactic Energy работает над созданием варианта ракеты Pallas-1 с тройной первой ступенью. Она сможет выводить на низкую орбиту до 14 тонн, а первый полет должна совершить в 2026 году.

Отметим, что у компании уже есть эксплуатируемая ракета. Это твердотопливная четырехступенчатая Ceres-1, которую запускали уже 11 раз. При этом компания была основана в 2018 году.

Космический телескоп «Джеймс Уэбб» показал уникальный кадр спиральной галактики M51 (галактика Водоворот)

Галактика M51 отличается от других спиральных галактик своими чётко выраженными и хорошо развитыми спиральными рукавами. Она находится примерно в 27 миллионах световых лет от Земли в созвездии Гончих Псов.

Ученые заглядывают на миллиарды лет в прошлое, чтобы изучить скопление Пандоры

Два астронома из Макмастерского университета использовали последние данные глубокой визуализации с космического телескопа "Джеймс Уэбб", чтобы заглянуть на 3,5 миллиарда лет в прошлое и изучить удаленное гигантское скопление галактик. Марта Рейна-Кампос, научный сотрудник Канадского института теоретической астрофизики, и Уильям Харрис, почетный профессор, сотрудничали над статьей, которая была опубликована в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Скопление Пандоры (Abell 2744) содержит тысячи галактик всех размеров. Рейна-Кампос и Харрис сосредоточили свою работу на шаровых скоплениях, которые находятся в этих галактиках. Рейна-Кампос, теоретик, создает передовые компьютерные модели галактик, в которых можно проследить эволюцию шаровых скоплений с самого их зарождения до наших дней. Харрис - астроном-наблюдатель, который работает над измерением реальных свойств шаровых скоплений в крупных галактиках, подобных тем, что находятся в Abell 2744. Abell 2744 настолько удалено, что свет, который мы видим сегодня, был испущен 3,5 миллиарда лет назад — примерно в то время, когда на Земле впервые зародилась жизнь.

"Впервые мы можем непосредственно увидеть, какими были особенности звездных скоплений так давно", - говорит Рейна-Кампос. - "Это позволяет нам больше узнать об их прошлом и добавляет совершенно новые испытания для того, что мы предсказываем теоретически. Это также поможет нам лучше понять историю самих галактик".

Рейна-Кампос и Харрис рассматривают свою работу как первый этап в новом направлении. "Изображения, которые создает JWST, невероятны — мы никогда раньше не видели ничего подобного. Это будет один из лучших инструментов за всю историю науки", - говорит Харрис.

Ровер Perseverance поднимется на край кратера Йезеро в расширенной марсианской миссии

Команда миссии Perseverance сообщила, что ровер выполнил основную часть задач по исследованию кратера Йезеро на Марсе. Об этом было рассказано на специальном брифинге, посвященном преодолению отметки в 1000 сол работы на Красной планете. Аппарат исследовал различные типы пород, обнаруженные на дне кратера, который когда-то был заполнен водой. Часть пород была размещена в пробирках, которые планируется доставить в будущем на Землю для более тщательного исследования. Уже проведенный анализ позволил предположить, что кратер Йезеро образовался 3,9 миллиарда лет назад в результате падения астероида. Около 3,7 миллиарда лет назад стену кратера промыла река, которая стала заполнять его водой. Глубина образовавшегося озера достигла тридцати метров. Также есть признаки того, что спустя какое-то время случилось бурное наводнение. Сильный поток принес в кратер крупные валуны. Затем постепенно атмосфера Марса истощалась, и планета теряла вместе с ней воду, превратившись в нынешнюю холодную пустыню. Более детальное изучение марсианской породы позволит лучше понять эволюцию планеты.

Планируется, что бонусная миссия Perseverance начнется предстоящей весной. Маршрут команда уже разработала. Подъем на край кратера будет начат в точки в четырех километрах от текущего местоположения ровера. Однако в связи с этими планами может быть пересмотрен проект миссии по доставке образцов грунта с Марса на Землю. Возможно, посадочный модуль придется доставлять не в кратер Йезеро, как это планировалось изначально, а к месту, где будет работать Perseverance. На краю кратера ровер заполнит оставшиеся 13 пробирок для породы.

«Джеймс Уэбб» обнаружил рекордно маленький коричневый карлик

Космический телескоп «Джеймс Уэбб» помог ученым идентифицировать самый маленький из известных коричневых карликов. Эти объекты являются промежуточными между звездами и планетами. Они формируются как звезды – при коллапсе молекулярного облака под собственной гравитацией, но им не хватает массы, чтобы запустить процесс ядерного синтеза. У нижней границы масс коричневые карлики сопоставимы с планетами-гигантами. В новом исследовании астрономы пытались выяснить, какова минимальная масса объекта, который сформировался подобно звезде. Для поиска самых небольших коричневых карликов использовался телескоп «Джеймс Уэбб». С его помощью в ближнем инфракрасном диапазоне сканировалось звездное скопление IC 348, расположенное примерно в тысяче световых лет от нас в области звездообразования Персея. Это молодое скопление, которому всего около пяти миллионов лет. Поэтому коричневые карлики в нем должны быть относительно яркими в инфракрасном диапазоне, поскольку сохраняют тепло после своего недавнего формирования. В результате сканирования и тщательного изучения отдельных объектов было выделено три свободно плавающих коричневых карлика массой от трех до восьми масс Юпитера и температурой поверхности от 830 до 1500 градусов по Цельсию. Таким образом, самый маленький из них всего в три-четыре раза массивнее Юпитера. И это самый небольшой коричневый карлик из всех известных.

Теоретически сложно объяснить, как он мог образоваться. Небольшое газовое облако, которое должно было сколлапсировать в него, имеет для этого слишком слабую гравитацию. При этом параметры объекта исключают возможность формирования его из протопланетного диска, как образуются планеты-гиганты на орбитах звезд.

Кроме того, у двух из трех коричневых карликов обнаружена сигнатура углеводорода, которая ранее выявлялась только в атмосферах Сатурна и Титана космическим аппаратом «Кассини». Также ее находили в межзвездной среде.

Авторы исследования также отметили, что шанс спутать эти объекты с планетами-гигантами весьма невелик. За столь короткий период сформироваться из протопланетного диска и быть выброшенными из него они бы не смогли. Кроме того, в скоплении в основном маломассивные звезды, на орбитах которых такие планеты вряд ли могут сформироваться.

На снимках «Уэбба» останки сверхновой заиграли огнями новогодней ёлки

Инфракрасные датчики в сочетании с чувствительностью космической обсерватории «Джеймс Уэбб» позволяют по-новому взглянуть на многие хорошо изученные космические объекты. Обычному человеческому глазу такое недоступно, а в этом таится не только новая информация, но также сокрыта неземная красота. И эта красота достойна научных усилий не меньше получения новых знаний. Накануне Рождества NASA представило снимки ранее хорошо изученных останков сверхновой Кассиопеи А. Изображения получены датчиками «Уэбба» как в ближнем, так и в среднем инфракрасном диапазоне. На каждом из снимков обозначились свои нюансы, поскольку свет в каждом из диапазонов высветил чуть иные структуры вещества в окрестностях этого объекта. На объединённом снимке останки Кассиопеи А подобны сиянию огней на новогодней ёлке, ярко освещающих пространство вокруг себя. Ударные явления в разлетающейся оболочке сверхновой звезды создали структуры, которые дают понимание о ряде процессов, предшествующих взрыву. В некоторой степени это позволяет создать модель явления ещё до момента смерти звезды.

Инфракрасные датчики обсерватории дают представление о температуре газов и пыли в окружающем останки звезды пространстве и в отдельных структурах останков. Для астрофизиков это богатая пища для ума, а для нас — это способ по-своему приобщиться к чудесам переднего края науки.

«Джеймс Уэбб» обнаружил необычный состав очень плотной туманности в центре галактики

Окрестности центра Млечного пути содержат немало загадочных и привлекающих ученых объектов. Одним из них является плотное темное облако G0.253+0.016, которое также называют «Кирпичом». Его исследованием с помощью космического телескопа «Джеймс Уэбб» занялась группа астрономов во главе с Адамом Гинзбургом из Флоридского университета. Результаты работы предполагают, что, возможно, стоит пересмотреть некоторые принятые принципы формирования звезд и условий в центре галактик. Окрестности сверхмассивной черной дыры в центре галактики – место неспокойное. Эту среду дикой делает сильная гравитация черной дыры, а также турбулентные процессы вокруг нее. И в то же время в этой области находится много плотных молекулярных облаков. Район получил название Центральная молекулярная зона. Плотность молекулярного газа там на порядки больше, чем в других местах в диске галактики. Эти облака интересны тем, что именно в плотных холодных молекулярных сгустках формируются звезды. Но есть проблема с их изучением. Из-за высокой плотности эти облака на большинстве длин волн невозможно рассмотреть, чтобы понять, что они в себе содержат, и какие процессы внутри происходят.

«Кирпич» - это одно из самых плотных молекулярных облаков в нашей галактике. Но «Уэбб» смог рассмотреть некоторые его особенности, поскольку в инфракрасном диапазоне, который использует обсерватория, можно отчасти заглянуть сквозь плотную газопылевую пелену. И в составе «Кирпича» астрономы неожиданно обнаружили обилие частиц льда из монооксида углерода. В гораздо большем объеме, чем можно было предположить.

«Наши наблюдения убедительно демонстрируют, что лед из монооксида углерода там очень распространен. Это необходимо учитывать в будущем, - сказал Гинзбург. – Но мы пока не знаем, как этот объем соотносится с количеством воды, углекислого газа и сложных молекул в этом облаке. С помощью спектроскопии мы можем измерить и эти показатели, получив представление о том, какие химические процессы происходят в таких облаках».

Присутствие такого количества пыли и газа в столь плотном облаке должно приводить к звездообразованию. Однако этого не происходит. Предполагалось, что причина кроется в высокой турбулентности и в относительной молодости облака. Но авторы нового исследования выяснили, что «Кирпич» значительно больше разогретое облако, чем необходимо для начала формирования звезд. При этом причина такого нагрева пока неясна.

Япония планирует запуск новой миссии на Фобос

Два небольших спутника Марса, Фобос (около 22 км в диаметре) и Деймос (около 13 км в диаметре), десятилетиями озадачивали ученых, а их происхождение оставалось предметом споров. Некоторые ученые предпологают, что эти луны могут состоять из остаточных обломков, образовавшихся при столкновении планеты или крупного астероида с поверхностью Марса. Однако противоположная гипотеза предполагает, что спутники - это астероиды, которые были захвачены гравитационным притяжением Марса и оказались в ловушке на орбите. Чтобы разгадать эту тайну, понадобятся материалы с поверхности лун для проведения аналитических исследований на Земле. Японское агентство аэрокосмических исследований (Jaxa) запустит миссию под названием "Исследование марсианской луны" (MMX) к Фобосу и Деймосу в сентябре 2024 года. Миссия будет запущена с помощью ракеты H-3, которая еще находится в стадии разработки. Ожидается, что космический аппарат достигнет орбиты Марса в 2025 году, после чего выйдет на орбиту Фобоса, соберет материал с его поверхности и вернется на Землю к 2029 году. Если столкновение действительно имело место, космический аппарат найдет на Фобосе материал, аналогичный тому, который находится на Марсе. У нас пока нет материала, доставленного непосредственно с Марса, но у нас есть камни, выброшенные с его поверхности, которые в конечном итоге попали на Землю. Следовательно, эти метеориты могут быть похожи на материал, который космический аппарат принесет с Фобоса.

В случае, если Фобос - это астероид, то его образцы будут похожи на материал, который можно найти на других астероидах нашей Солнечной системы. К счастью, у нас есть множество таких метеоритов и образцов, которые можно сравнить с материалом Фобоса.

Если Фобос действительно представляет собой древний фрагмент Марса, он может содержать самый примитивный марсианский материал. Марс пережил широкий спектр процессов, которые изменили породы на его поверхности, включая ветровую эрозию и изменение уровня воды. Основываясь на таких особенностях, как высохшие русла рек, наблюдаемые с орбитальных аппаратов, становится ясно, что вода на Марсе когда-то существовала.

Эта вода, вероятно, возникла в результате столкновений с астероидами, а также вулканической активности. Марс сохранил плотную атмосферу, которая позволяла воде присутствовать в виде жидкости на поверхности планеты.

Фобос, с другой стороны, оставался безвоздушным телом, где не происходили такие процессы, как загрязнение воды (хотя, возможно, имели место незначительные столкновения). Это означает, что образцы с Фобоса могут дать чрезвычайно важную информацию о первоначальном содержании воды на Марсе и пролить свет на процессы, которые происходили в ранней Солнечной системе.

Открыта система с шестью планетами, находящимися в орбитальном резонансе

Планетная система HD 110067 находится примерно в 100 световых годах от нас и представляет собой цепочку миров, находящихся в совершенной орбитальной гармонии. Известно о наличии шести экзопланет, которые вращаются вокруг оранжевого карлика в цепочке резонансов. Это говорит о том, что система существовала относительно нетронутой с момента своего образования – ей более миллиарда лет. Орбитальные резонансы сами по себе не являются ни редкостью, ни неожиданностью. Они возникают, когда два тела, вращающиеся вокруг третьего, оказывают гравитационное влияние друг на друга. Обычно резонансы имеют вид соотношения. Например, Плутон и Нептун находятся в резонансе. На два оборота Плутона вокруг Солнца приходится три оборота Нептуна. Это резонанс 2:3. Некоторые спутники Юпитера находятся в резонансной цепочке. На каждый один оборот Ганимеда приходится два оборота Европы и четыре оборота Ион. Образуется резонансная цепочка 1:2:4. А вот шесть планет в одной системе, находящиеся в резонансе, это нечто особенно интересное. В 2020 году охотник за экзопланетами TESS увидел в HD 110067 признаки двух планет. Для детализации информации наблюдения были повторены, но данные оказались более запутанными. Тогда исследователи использовали европейский космический телескоп Cheops, предназначенный для сбора более детальной информации об экзопланетах. Так удалось обнаружить три планеты, которые оказались в резонансе. И это позволило распутать дальнейшую цепочку.

Всего было обнаружено шесть экзопланет размером от 1,94 до 2,85 земных. Таким образом, все они относятся к категории мини-Нептунов. Их орбитальные периоды очень малы и находятся в резонансе. Самая близкая к звезде планета делает оборот за 9,11 суток, следующие – 13,67 суток, 20,52 суток, 30,79 суток, 41,06 суток, 54,77 суток. Это означает, что попарно планеты находятся в резонансах 3:2, 3:2, 3:2, 4:3, 4:3. А на один оборот крайней планеты приходится шесть оборотов самой близкой к звезде.

Считается, что такой идеальный резонанс был бы возможен в случае, если после образования планетной системы не происходило событий, которые обычно нарушают гармонию, такие как миграция планет, столкновение. Есть немало факторов, которые способны нарушить резонанс. Поэтому его сохранение в системе HD 110067 делает ее привлекательной для дальнейшего исследования.

Это компактная система, в которой планеты находятся в гармонии и не испытывали в прошлом драматических событий. Авторы исследования хотят изучить их с помощью телескопа «Джеймс Уэбб», который позволит узнать больше деталей о такой необычной системе.

«Хаббл» рассмотрел двойное скопление галактик

На этом снимке "Хаббла" видно массивное скопление ярко светящихся галактик, впервые идентифицированное как Abell 3192. Как и все скопления галактик, оно наполнено горячим газом, испускающим мощные рентгеновские лучи, и окружено ореолом невидимой темной материи. Весь этот материал содержит такое огромное количество массы, что скопление галактик заметно искривляет пространство-время вокруг себя, образуя гравитационную линзу. Меньшие галактики позади скопления выглядят искаженными. Скопление галактик находится в созвездии Эридан, но вопрос о его удаленности от Земли является более сложным. Abell 3192 первоначально было описано в обновленном в 1989 году каталоге скоплений галактик Abell. Тогда считалось, что Abell 3192 представляет собой единое скопление галактик, сосредоточенное на одном расстоянии. Однако дальнейшие исследования выявили нечто удивительное: масса скопления, казалось, была наиболее плотной в двух различных точках, а не в одной. Впоследствии было доказано, что первоначальное скопление Abell на самом деле состоит из двух независимых скоплений галактик: группы на переднем плане, расположенной примерно в 2,3 миллиарда световых лет от Земли, и второй группы, расположенной на большем расстоянии, примерно в 5,4 миллиарда световых лет от нашей планеты. Более отдаленное скопление галактик, включенное в обзор Massive Cluster как MCS J0358.8-2955, занимает центральное место на этом снимке.

 Считается, что массы двух групп галактик эквивалентны примерно 30 триллионам и 120 триллионам масс Солнца соответственно.

«Джеймс Уэбб» уличил протозвезду в двойственности

Инфракрасный космический телескоп «Джеймс Уэбб» получил подробное изображение объекта Хербига — Аро HH 797 при помощи камеры ближнего инфракрасного диапазона NIRCam. Объект представляет собой протозвезду, порождающую узкие биполярные джеты, сталкивающиеся с окружающими облаками газа и пыли, и находится недалеко от молодого рассеянного звездного скопления IC 348 в комплексе темных облаков Персея. Вверху него видны еще две протозвезды, подсвечивающие облака газа. На новом изображении стало заметно, что то, что раньше считалось одним оттоком от звезды, на самом деле содержит два параллельных оттока внутри себя. Это позволяет объяснить ранее обнаруженный градиент скорости на западном и восточном краях джета, так как два потока должны порождаться не одной протозвездой, а системой двух протозвезд, расположенных в темной области, где берут начало джеты.

JWST обнаружил протопланетные диски в туманности Омар

В новой статье, появившейся на сервере предварительной печати arXiv, представлены результаты исследования космического телескопа "Джеймс Уэбб" (JWST), который изучал протопланетные диски в туманности Омар (NGC 6357). Концепция о том, что звездная туманность коллапсирует, образуя звезду, была впервые предложена в начале 1900-х годов английским астрономом Джеймсом Джинсом. С тех пор была разработана модель, описывающая не только рождение звезд, но и их эволюцию и последующую смерть. Горячие молодые звезды часто сопровождаются дисками материала из туманности, и эти протопланетные диски могут коллапсировать, образуя планеты. Чтобы понять все аспекты формирования планетных систем, важно изучать их в различных условиях. К сожалению, эти системы не слишком распространены и часто скрыты пылью, что вызывает трудности при наблюдении. Многие молодые планетные системы формируются там, где наблюдается высокий уровень ультрафиолетового излучения, особенно в массивных областях звездообразования, таких как NGC 6357. Прекрасным примером звездного питомника является туманность Омар. Туманность расположена в созвездии Скорпиона на расстоянии 6000 световых лет от нас. Команда астрономов направила JWST на NGC6357, чтобы исследовать глубины туманности. В исследуемой области находится множество массивных OB-звезд.

Команда выбрала 15 дисков в трех областях, надеясь, что это поможет понять влияние окружающей среды на формирование планет. Астрономы изучили диск XUE 1, и исследовали его внутренний диск (в пределах 10 астрономических единиц). В своей статье ученые сообщают об изобилии воды, окиси углерода, цианистого водорода и ацетилена на расстоянии в пределах 1 астрономической единицы. Это одна из областей с наиболее экстремальными условиями в галактике.

Полученные данные показывают, что вода и другие молекулы присутствуют во внутренних областях диска, где могли бы образовываться планеты земной группы.

Исследование показывает, что условия для образования планет земной группы столь же вероятны в областях звездообразования с высокой массой, как и в областях с низкой массой. Команда также установила, что рост пылевых зерен начался с обнаруженных структур, и в конечном итоге это может привести к появлению планет в системах возрастом 0,5 млн лет.

«Джеймс Уэбб» обнаружил метан в атмосфере экзопланеты WASP-80 b

Ученые, используя космический телескоп "Джеймс Уэбб", обнаружили, что атмосфера планеты WASP-80 b содержит газообразный метан и водяной пар. На сегодняшний день водяной пар был обнаружен более чем на дюжине планет. А вот метан до недавнего времени оставался неуловимым в атмосферах транзитных экзопланет при изучении с помощью космической спектроскопии. Тейлор Белл из Исследовательского центра Эймса НАСА и Луис Уэлбэнкс из Университета штата Аризона опубликовали статью с результатами исследования в журнале Nature. Исследователи рассказали подробнее об обнаружении метана в атмосфере экзопланеты. "При температуре около 825 Кельвинов WASP-80 b - это то, что ученые называют "теплым юпитером". Это планеты, которые по размеру и массе похожи на планету Юпитер в нашей Солнечной системе, но имеют температуру, которая находится между температурой горячих юпитеров, как 1450 К у HD 209458 b (первая обнаруженная транзитная экзопланета), и холодных юпитеров, подобных нашему, температура которого составляет около 125 К." "WASP-80 b обращается вокруг своего красного карлика раз в три дня и находится на расстоянии 163 световых лет от нас в созвездии Орла. Поскольку планета находится так близко к своей звезде, а обе они так далеко от нас, мы не можем видеть планету непосредственно даже с помощью самых совершенных телескопов, таких как "Уэбб". Вместо этого исследователи изучают комбинированный свет от звезды и планеты, используя метод транзита и метод затмения."

"Используя метод транзита, мы наблюдали систему, когда планета двигалась перед своей звездой, в результате чего свет звезды, который мы видели, немного тускнел".

"В течение этого времени тонкое кольцо атмосферы планеты вокруг границы дня и ночи освещается звездой, и при определенных цветах света, когда молекулы в атмосфере планеты поглощают свет, атмосфера выглядит толще и блокирует больше звездного света, вызывая более глубокое затемнение по сравнению с другими длинами волн, при которых атмосфера кажется прозрачной. Этот метод помогает таким ученым, как мы, понять, из чего состоит атмосфера планеты, видя, какие цвета света блокируются".

"Тем временем, используя метод затмения, мы наблюдали за системой, когда планета проходила позади своей звезды, вызывая еще одно небольшое падение общего количества света, которое мы получали. Все объекты излучают некоторый свет, называемый тепловым излучением, причем интенсивность и цвет излучаемого света зависят от того, насколько горяч объект."

"Непосредственно перед затмением и после него горячая дневная сторона планеты обращена к нам, и, измерив падение освещенности во время затмения, мы смогли измерить инфракрасный свет, излучаемый планетой. Для спектров затмений поглощение молекулами в атмосфере планеты обычно проявляется как уменьшение испускаемого планетой света на определенных длинах волн. Кроме того, поскольку планета намного меньше и холоднее своей звезды-родителя, глубина затмения намного меньше глубины прохождения."

"Первоначальные наблюдения, которые мы сделали, необходимо было преобразовать в то, что мы называем спектром; по сути, это измерение, показывающее, сколько света либо блокируется, либо излучается атмосферой планеты при различных цветах (или длинах волн) света. Существует множество различных инструментов для преобразования необработанных наблюдений в полезные спектры, поэтому мы использовали два разных подхода, чтобы убедиться, что наши результаты соответствуют различным предположениям".

"Затем мы интерпретировали этот спектр, используя два типа моделей, чтобы смоделировать, как выглядела бы атмосфера планеты в таких экстремальных условиях. Первый тип моделей является полностью гибким, он пробует миллионы комбинаций содержания метана и воды и температур, чтобы найти комбинацию, которая наилучшим образом соответствует нашим данным. Второй тип моделей также исследует миллионы комбинаций, но использует наши существующие знания в области физики и химии для определения уровней содержания метана и воды, которые можно было бы ожидать. Оба типа моделей пришли к одному и тому же выводу: обнаружение метана".

"Мы не только нашли очень неуловимую молекулу, но и теперь можем начать исследовать, что этот химический состав говорит нам о рождении, росте и эволюции планеты. Например, измеряя количество метана и воды на планете, мы можем сделать вывод о соотношении атомов углерода и кислорода".

«Еще одна вещь, которая нас воодушевляет в этом открытии, — это возможность, наконец, сравнить планеты за пределами нашей Солнечной системы с теми, что находятся в ней".

Телескоп ALMA исследовал протопланетный диск HL Tauri

Одной из основных целей телескопа Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) является изучение формирования и эволюции планетных систем. Молодые звезды часто окружены диском из газа и пыли, из которого могут образовываться планеты. Одним из первых изображений с высоким разрешением, сделанных ALMA, было изображение HL Tauri, молодой звезды, расположенной всего в 480 световых годах от нас, окруженной протопланетным диском. На диске есть видимые промежутки, которые могут быть местом формирования молодых протопланет. Формирование планет - сложный процесс, который мы до сих пор до конца не понимаем. Во время этого процесса пылинки на диске увеличиваются в размерах по мере того, как они сталкиваются и прилипают друг к другу и потенциально превращаются в объекты, подобные тем, что находятся в пределах нашей Солнечной системы. Одним из способов изучения пылинок в этих сложных структурах является изучение ориентации излучаемых ими световых волн, т.е. поляризации. Более ранние исследования HL Tauri отображали эту поляризацию, но новое исследование Яна Стивенса и его коллег позволило получить поляризационное изображение HL Tauri с беспрецедентной детализацией. Исследование опубликовано 15 ноября в журнале Nature.

Изображение было получено с разрешением 5 а.е., что примерно соответствует расстоянию от Солнца до Юпитера. Предыдущие наблюдения поляризации были с гораздо меньшим разрешением и не выявили тонких закономерностей поляризации внутри диска. Например, команда обнаружила, что количество поляризованного света на одной стороне диска больше, чем на другой, что, вероятно, связано с асимметрией в распределении пылинок или их свойствах по всему диску.

Частицы пыли не часто имеют сферическую форму. Они могут быть сплюснутыми, как толстый блин, или вытянутыми, как рисовое зернышко. Когда свет испускается этими пылинками или рассеивается от них, он может стать поляризованным, что означает, что световые волны ориентированы в определенном направлении, а не просто случайным образом. Эти новые результаты предполагают, что частицы ведут себя скорее как вытянутые зерна.

Неожиданным результатом исследования является то, что в промежутках диска поляризация больше, чем в кольцах, даже несмотря на то, что в кольцах больше пыли. Поляризация внутри зазоров более азимутальная, поэтому ученые считают, что она исходит от выровненных пылинок внутри зазоров. Поляризация колец более однородна, что позволяет предположить, что поляризация в значительной степени обусловлена рассеянием.

В общем, поляризация возникает в результате сочетания рассеяния и выравнивания пыли. Неясно, что заставляет пылинки выравниваться. Ученые считают, что они, вероятно, не выровнены вдоль магнитного поля диска, что характерно для большей части пыли за пределами протопланетных дисков. В настоящее время считается, что зерна выровнены механически, возможно, за счет их собственной аэродинамики, поскольку они вращаются вокруг центральной молодой звезды.

Эта новая публикация ясно показывает, что для поляризационных наблюдений необходимо высокое разрешение. Являясь самым мощным миллиметровым/субмиллиметровым телескопом в мире, ALMA станет фундаментальным инструментом для продолжения этих исследований.

SpaceX провела второй испытательный запуск Starship

Компания SpaceX выполнила вторую попытку орбитального испытательного запуска корабля Starship в связке с Super Heavy. Носитель стартовал с базы в Бока-Чика в Южном Техасе. Носитель Super Heavy отработал в штатном режиме и отделился от Starship вовремя, но при выполнении разворота для контролируемого спуска в Мексиканский залив был уничтожен, вероятно, из-за потери контроля. Это случилось на высоте 90 километров. Корабль Starship продолжил выход на орбиту в номинальном режиме, но спустя восемь минут после старта связь с ним была потеряна. Телеметрия в этот момент показывала высоту 148 километров и скорость более 24 тысяч км/ч. Позднее было подтверждено, что система автоматического уничтожения сработала ближе к окончанию работы двигателей.

Планировалось, что Starship совершит практически полный оборот вокруг Земли и упадет в Тихий океан недалеко от Гавайев.

Ученые обнаружили 14 новых транзиентов в скоплении галактик «Рождественская елка»

Международная команда ученых во главе с Хаоцзин Яном из Университета Миссури обнаружила 14 новых транзиентов во время покадрового исследования скопления галактик MACS0416, или «Рождественская елка». Скопление расположено на расстоянии 4,3 миллиарда световых лет от Земли. Используя возможности космического телескопа «Джеймс Уэбб» (JWST), Ян и его команда выяснили, что является причиной «мерцающих огней» скопления галактик MACS0416. «Мы называем MACS0416 скоплением галактик «Рождественская елка», как потому что оно такое красочное, так и из-за мерцающих огней, которые мы находим внутри него», - сказал Ян. - «Мы можем видеть так много транзиентов в определенных областях этой области из-за явления, известного как гравитационное линзирование, которое увеличивает галактики позади этого скопления». Команда обнаружила транзиенты, изучив четыре набора изображений скопления галактик, сделанных JWST за период в 126 дней. Ян особенно взволнован тем, что два из транзиентов являются сверхновыми.

«Две сверхновые и остальные двенадцать чрезвычайно увеличенных звезд имеют разную природу, но все они важны», - сказал Ян. - «Мы проследили изменение яркости с течением времени по их кривым блеска, и, детально изучив, как меняется свет с течением времени, мы в конечном итоге сможем узнать, что это за звезды. Что еще более важно, мы сможем понять детальную структуру «увеличительного стекла» и то, как оно соотносится с распределением темной материи. Это совершенно новый взгляд на Вселенную, открытый JWST».

Статья «Жемчужины JWST: транзиенты в поле MACS J0416.1-2403» недавно была принята к публикации в Astrophysical Journal. В настоящее время она доступна на сервере предварительной печати arXiv.

Пять новых пульсаров обнаружены с помощью телескопа FAST

Используя телескоп FAST, астрономы из Китая и Австралии обнаружили пять новых пульсаров, два из которых, как оказалось, имеют сверхкороткие периоды вращения. О находке сообщалось в исследовательской статье, опубликованной 1 ноября на сервере препринтов arXiv. Пульсары - это сильно намагниченные вращающиеся нейтронные звезды, испускающие пучок электромагнитного излучения от своих магнитных полюсов. Пульсары с периодами вращения менее 30 миллисекунд известны как миллисекундные пульсары (MSP). Предполагается, что они образуются в двойных системах, когда первоначально более массивный компонент превращается в нейтронную звезду, которая затем раскручивается из-за аккреции вещества от вторичной звезды. Группа астрономов во главе с Ци-Цзюнь Чжи из Гуйчжоуского педагогического университета в Гуйяне, Китай, сообщила об обнаружении пяти новых пульсаров с помощью FAST. Пульсары получили обозначения PSR J1826−0049, PSR J1852+1200, PSR J1837+0419, PSR J1849+1001 и PSR J1839+0543. Два из них, PSR J1826−0049 и PSR J1852+1200, оказались MSP с периодами вращения 4,59 и 3,86 миллисекунд соответственно. Обнаруженные пульсары имеют показатели дисперсии в диапазоне от 42,67 до 174,75 пк/см3. Исследователи также измерили напряженность поверхностного магнитного поля PSR J1826−0049, PSR J1849+1001 и PSR J1837+0419, которая, как оказалось, составила 0,33, 1,3 и 840 миллиардов Гаусс соответственно. Характерный возраст этих трех пульсаров был оценен в 3 миллиарда, 11,5 миллиарда и 5,9 миллиона лет соответственно.

Подводя итоги, авторы статьи отметили, что такие средства наблюдения, как FAST радиотелескопа Паркса, обладают огромным потенциалом для обнаружения сотен новых миллисекундных пульсаров.

Сверхтяжелый звездолет от SpaceX: компания начала испытания

Илон Маск (Elon Musk), предприниматель-провидец, в очередной раз заставил мир увлечься своим последним достижением. Команда SpaceX готовится к необычному этапу испытаний своего новаторского творения. Гениальные умы компании SpaceX во главе с Илоном Маском приступают к серии испытаний своего передового прототипа – ускорителя Starship Super Heavy. Волнение ощущается по мере подготовки. Это амбициозное предприятие разворачивается на орбитальной стартовой площадке Starbase, расположенной в Бока-Чика, штат Техас. Ракета-носитель, получившая название Booster 9, была грамотно размещена на стартовой площадке в южном Техасе. Это произошло после того, как в начале года весь комплекс "Звездолет" потерпел неудачу при запуске 20 апреля. Однако следует отметить, что РН 9 прошла ряд успешных испытаний, в том числе статическое огневое испытание. В ходе последних испытаний на РН 9 одновременно было включено тридцать три двигателя "Раптор", хотя четыре из них были выключены раньше, чем предполагалось. Кто-то может расценить это как возможную неудачу, но SpaceX не теряет оптимизма относительно результатов испытаний. Компания утверждает, что и ракета-носитель, и пусковая установка остались невредимыми. Кроме того, значительным достижением является одновременное включение большинства двигателей.

«Джеймс Уэбб» рассмотрел Крабовидную туманность

Космический телескоп НАСА "Джеймс Уэбб" наблюдал Крабовидную туманность. Это остаток сверхновой, расположенный на расстоянии 6500 световых лет от нас в созвездии Тельца. Используя приборы NIRCam и MIRI "Уэбба", команда под руководством Теа Темим из Принстонского университета ищет ответы на вопросы о происхождении Крабовидной туманности. На первый взгляд, общая форма остатка сверхновой похожа на изображение, опубликованное в 2005 году космическим телескопом НАСА "Хаббл": при инфракрасном наблюдении "Уэбба" четкая, похожая на клетку структура из пушистых газовых нитей показана красно-оранжевым цветом. Однако в центральных регионах "Уэбб" впервые нанес на карту выброс пылевых частиц. "Уэбб" также выделяет синхротронное излучение: излучение, производимое заряженными частицами, такими как электроны, движущимися вокруг силовых линий магнитного поля с релятивистскими скоростями. Излучение проявляется здесь в виде молочно-дымчатого вещества, распространяющегося по большей части внутренней части Крабовидной туманности. Эта особенность является результатом присутствия пульсара в туманности. Сильное магнитное поле пульсара разгоняет частицы до чрезвычайно высоких скоростей и заставляет их испускать излучение, когда они вращаются вокруг силовых линий магнитного поля.

Чтобы определить местонахождение пульсара Крабовидной туманности, проследите за струйками, образующими круговую рябь посередине, до яркой белой точки в центре. Удаляясь от ядра, следуйте за тонкими белыми лентами излучения. Извилистые пучки, тесно сгруппированные вместе, очерчивают структуру магнитного поля пульсара, которое формирует туманность.

В центре слева и справа белое вещество резко изгибается внутрь от краев нитевидного пылевого каркаса и направляется к расположению нейтронной звезды. Это резкое сужение может быть вызвано ограничением расширения ветра сверхновой поясом плотного газа.

Поиск ответов о прошлом Крабовидной туманности продолжается по мере того, как астрономы продолжают анализировать данные "Уэбба" и сверяются с предыдущими наблюдениями остатка, сделанными другими телескопами. Ученые получат новые данные "Хаббла" для изучения в течение следующего года. Это позволит астрономам более точно сравнить результаты "Уэбба" и "Хаббла".

JWST исследует спутник Юпитера Ганимед

Космический телескоп "Джеймс Уэбб" (JWST) рассмотрел луну Юпитера Ганимед, чтобы лучше изучить ее поверхность. Если бы Ганимед вращался вокруг Солнца, а не вокруг Юпитера, его было бы невозможно отличить от планеты. Он имеет дифференцированную внутреннюю структуру с расплавленной сердцевиной, которая создает магнитное поле. У него кремниевая мантия, очень похожая на земную, и сложная ледяная кора, под которой находится глубокий океан. Здесь есть атмосфера, хотя и разреженная. Он почти такой же большой, как Марс. По мнению авторов нового исследования, это архетип водного мира. Однако у ученых остаются некоторые вопросы относительно поверхности Ганимеда. Группа исследователей из США, Европы и Японии исследовала поверхность Ганимеда с помощью приборов NIRSpec и MIRI JWST. Их результаты представлены в статье под названием "Состав и тепловые свойства поверхности Ганимеда по данным наблюдений JWST NIRSpec и MIRI". Она будет опубликована в журнале Astronomy and Astrophysics. На поверхности Ганимеда преобладают два типа рельефа: светлые ледяные участки с бороздками и более темные области. Светлые области занимают около двух третей поверхности, а темные - остальную часть. Оба типа рельефа являются древними, но более темные области старше. Они также сильно изрыты кратерами. Эти два типа поверхности смешаны, причем более светлый рельеф прорезает полосы на темном рельефе.

На Ганимеде есть водяной лед, но он кажется аморфным. JWST нанес на карту распределение и свойства льда. На Ганимеде также недавно обнаружена полоса поглощения с длиной волны 5,9 мкм, и JWST может помочь определить ее происхождение.

Температурный диапазон Ганимеда означает, что чистого CO2-льда на поверхности луны нет. Наблюдения JWST показывают, что некоторое количество CO2 задерживается в водяном льду, хотя и составляет всего около 1% по массе. Остальное содержится в различных минералах и солях.

JWST обнаружил, что водяного льда больше в полярных регионах. Именно в этих областях энергичные ионы Юпитера облучают поверхность Ганимеда.

Наблюдения показали, что полоса поглощения при 5,9 мкм широко распространена на Ганимеде, но с локальными вариациями. Исследователи допустили возможность того, что это происходит из-за нерастворимого органического материала, доставляемого углеродистыми хондритами или кометами, но в конечном счете исключили это объяснение. "Гидраты серной кислоты H2SO4 + H2O, по-видимому, являются хорошими кандидатами для объяснения полосы 5,9 мкм", - пишут авторы.

Ученые также обнаружили некоторые общие различия между полюсами Ганимеда и передним и задним краями. «Спектральные свойства полярных областей сильно различаются для передней и задней сторон», - пишут они. - «Причины этих различий еще предстоит изучить». Отчасти это объясняется мощным воздействием Юпитера на его спутники.

Отношения между Юпитером и Ганимедом в некотором роде подобны отношениям между Солнцем и Землей. Солнечный ветер воздействует на магнитосферу Земли таким же образом, как плазма Юпитера воздействует на Ганимед. Магнитное поле Ганимеда взаимодействует с магнитным полем Юпитера, помогая создавать полярные сияния на планете.

Ганимед и Юпитер находятся в сложных отношениях, и отчасти эти отношения распространяются на химический состав поверхности Ганимеда, где плазма Юпитера ударяется о полюса луны и облучает лед. Хотя это исследование продвинуло наше понимание этого и других аспектов, оно не дало тех однозначных ответов, которые искали ученые.

Кажется, решена ещё одна загадка о рождении звёзд: астрономы подтвердили, что дисковый ветер не даёт звезде «разлетаться в стороны»

Новые звезды начинают свое формирование, когда плотное облако космического газа сжимается под действием собственного гравитационного притяжения. Плотность увеличивается, температура растет, запускается термоядерная реакция, и звезда начинает светить. Проблема кроется во вращении. Облака космического газа не неподвижны, они вращаются. И когда газ сжимается, по закону сохранения момента импульса их вращение ускоряется. Чем сильнее вращение, тем больше центробежная сила: получается, газ должен вылетать из области еще до появления звезды. Это несоответствие называют «проблемой углового момента при формировании звезд». Ее решение нашли еще 1980-х годах. Молодым светилам «помогают» аккреционные диски. «Падающая» в звезду материя формирует вокруг объекта вращающийся диск. В этих экстремальных условиях часть газа в диске превращается в плазму. Вращаясь, она создает магнитное поле, которое, в свою очередь, влияет на потоки плазмы. В результате те порой «налетают» на молекулярный газ диска и уносят его с собой вовне. Эти потоки частиц и называют «дисковым ветром». Дисковый ветер способен значительно снизить угловой момент диска, замедлить его вращение и ослабить центробежные силы, что решает проблему углового момента. Вот только подтвердить эту гипотезу наблюдениями не удавалось — даже ближайшую молодую звезду очень сложно разглядеть в таких подробностях.

Примерно в 460 световых годах от Земли, в небольшом водородном облаке CB26, находится одна из ближайших зарождающихся звезд. В 2009 году Ральф Лонхарт (Ralf Launhardt) и его коллеги из Института астрономии Макса Планка (Германия) смогли увидеть у нее истечение газа. Но разрешения тех наблюдений не хватило на то, чтобы определить, насколько далеко от звезды простирается этот «дисковый ветер» — а значит, насколько сильно он влияет на вращение диска.

Поэтому ученые повторили наблюдения, уже с другой конфигурацией интерферометра Плато-де-Бюре (Франция), используя радиоантенны, расположенные на более дальнем расстоянии. Эти данные они подкрепили физико-химической моделью диска, которая позволила отделить влияние «ветра» от влияния самого диска. В результате исследователям удалось определить параметры конусообразного дискового ветра.

Вблизи диска диаметр конуса, образуемого ветром, составил от 20 до 45 астрономических единиц (расстояние от Солнца до Земли). Для сравнения: Нептун находится примерно на 30 астрономических единицах от нашей звезды. Причем ученые предполагают, что площадь «рождения» ветра может покрывать всю внутреннюю часть аккреционного диска — от 10 до 80 астрономических единиц, линии замерзания CO. Потоки ветра простираются на 600 астрономических единиц «вниз» и на 300 астрономических единиц «вверх» от аккреционного диска. Этого более чем достаточно для того, чтобы сильно замедлить вращение.

Свои расчеты авторы проверили на девяти моделях «дискового ветра» молодых звезд, построенных по косвенным данным в различных исследованиях, опубликованных за прошедшее десятилетие. Судя по всему, в течение первых десятков тысяч лет площадь «рождения» дискового ветера остается довольно небольшой, а потом вырастает в масштабе. Результаты работы ученые опубликовали в журнале Astronomy & Astrophysics.

Тем временем интерферометр Плато-де-Бюре получил апгрейд. В новой обсерватории Noema установлено 12 антенн вместо шести. Это самый мощный радиотелескоп в Северном полушарии. И авторы исследования CB26 уже планируют новые наблюдения за объектом.

Космический аппарат НАСА «Юнона» прислал новые снимки Ио

Космический аппарат НАСА "Юнона" сделал новые снимки спутника Юпитера во время сближения с ним. Ио - третий по величине спутник Юпитера и четвертый по величине спутник Солнечной системы. Он обладает самой высокой плотностью и самой сильной гравитацией из всех лун. Ио также содержит наименьшее количество воды из всех астрономических объектов Солнечной системы. Но что действительно привлекает к Ио так много внимания, так это его вулканическая активность. Это самое геологически активное тело в Солнечной системе, которое может похвастаться более чем 400 вулканами, а также широко распространенными потоками лавы. Прибор JunoCam "Юноны" сделал новые снимки Ио с расстояния менее 12 000 км во время сближения 15 октября. Это лучшие снимки Ио с тех пор, как миссия Galileo завершилась 20 лет назад. Вулканическая активность Ио сформировала и видоизменила его поверхность. Потоки лавы и вулканы словно напоминают о ранних днях Солнечной системы, когда Земля и, возможно, Луна и другие тела были океанами магмы. За прошедшие годы космические аппараты запечатлели несколько извержений Ио, и их масштабы поистине потрясающие. Некоторые из них достигают высоты 400 км.

"Юнона" продолжает изучать эту вулканическую луну. 3 декабря и 24 февраля космический аппарат совершит еще два близких пролета.

Пролет 24 февраля должен быть впечатляющим. "Юнона" будет находиться на расстоянии 1500 км от Ио, что даст нам самые подробные изображения на сегодняшний день. Хотя основной задачей "Юноны" является изучение Юпитера, такое сближение с Ио должно стать одним из самых ярких моментов миссии.

Джеймс Уэбб нашёл кристаллы кварца в облаках экзопланеты WASP-17b

Это первый случай, когда SiO₂ был обнаружен на экзопланете. WASP-17 b, объём которой более чем в 7 раз превышает объём Юпитера при вдвое меньшей массе, является одной из крупнейших и наименее плотных экзопланет. Её температура достигает 1500°C, а атмосферное давление составляет лишь одну тысячную от давления на поверхности Земли, что позволяет кристаллам твердого кварца образовываться непосредственно из газа. Это первая обнаруженная экзопланета, которая движется по ретроградной орбите, то есть обращается вокруг звезды в направлении противоположном вращению самой звезды. Диаметр планеты вдвое выше юпитерианского. Средняя плотность составляет 0,1 г/см³ (порядка 10 % плотности воды), что в 13 раз меньше плотности Юпитера и более чем в 6 раз меньше плотности Сатурна, наименее плотной планеты Солнечной системы. В 2013 году астрономам при помощи космического телескопа «Хаббл» удалось найти в атмосфере планеты признаки водяного пара.

Массивный белый карлик сбежал из звездного скопления Гиады

Астрономы изучают причины, почему в соседнем звездном скоплении Гиады так мало белых карликов. Недавно они обнаружили один из них, который «убежал» оттуда. Это очень большой для собственного класса объект. Его масса в 1,3 раза больше солнечной. Ученые во главе с Дэвидом Миллером из Университета Британской Колумбии опубликовали в The Astrophysical Journal исследование, посвященное чрезвычайно массивному белому карлику, выброшенному из Гиад. Гиады — это рассеянное звездное скопление, группа звезд, родившихся вместе из одного газопылевого облака и с тех пор путешествующих по Вселенной. Это один из ближайших к Земле подобных кластеров, поэтому он достаточно неплохо виден на небе. Они похожи на маленькую перевернутую букву V рядом с Альдебараном, и именно на них указывают звезды в Поясе Ориона. Благодаря такой близости Гиады являются наиболее изученным рассеянным скоплением. Однако у них остается немало загадок. Например, недавно ученые предположили, что внутри них может скрываться несколько черных дыр и они являются ближайшими к Земле подобными объектами. Но теперь речь идет о других экзотических телах — белых карликах. Эти объекты имеют диаметр, сопоставимый с Землей, но их масса составляет от половины до целой массы Солнца. Белые карлики — очень плотные звезды, внутри которых уже почти погасли термоядерные реакции, но они светят остаточным светом, очень медленно остывая.

Скопление Гиады. Источник: NASA, ESA, and STScI

Загадка белых карликов в Гиадах заключается в том, что их там очень мало как для такого большого и старого скопления. Всего восемь объектов было найдено за годы наблюдения. Однако новое исследование приоткрывает тайну того, куда они девались.

Белый карлик, что «убежал» из Гиад

Наиболее правдоподобной на сегодняшний день выглядит идея, что белые карлики покидают Гиады вследствие гравитационного взаимодействия с другими объектами. Понимать это как «бегство» или «изгнание» — вопрос нашего земного восприятия космических процессов.

Как бы там ни было, ученые нашли белый карлик, траектория которого доказывает, что он когда-то входил в состав Гиад, но оставил их. Точнее, специалисты нашли три подобных звезды, которые могли бы произойти оттуда, но анализ движения двух из них показал, что они не были членами этого звездного скопления. Однако их теорию это все равно доказывает.

Загадка рождения звезды

Однако звезда-изгнанница неожиданно подарила ученым сюрприз. Она принадлежит к сверхмассивным белым карликам. Объекты этого класса не могут быть тяжелее 1,44 массы Солнца, иначе они превратятся в нейтронные звезды. Однако большинство из них на самом деле значительно легче и имеют лишь 0,6 солнечной массы.

И только небольшая часть белых карликов имеет массу, сравнимую с нашим светилом, и именно их называют сверхмассивными. Звезда-изгнанница с массой в 1,317 солнечных относится именно к таковым. Это все еще достаточно далеко от границы Чандрасекара, но для того, чтобы такой объект образовался, необходимы особые условия.

Обычно сверхмассивные карлики образуются в тесных парах. Звездный материал с меньшей звезды перетекает на более тяжелую, и она постепенно становится все больше. Однако анализ возраста звезды-изгнанницы показывает, что предок у нее был только один.

Загадка исчезнувшей массивной звезды

В 2009 году гигантская звезда, в 25 раз массивнее Солнца, исчезла. Она увеличилась в яркости до миллиона солнц, как будто была готова взорваться сверхновой. Но затем она скорее угасла, чем взорвалась. И когда астрономы попытались разглядеть звезду с помощью телескопа LBT, космического телескопа "Хаббл" и космического телескопа "Спитцер", они ничего не смогли увидеть. Звезда, известная как N6946-BH1, в настоящее время считается неудавшейся сверхновой. Астрономы полагают, что звезда коллапсировала, превратившись в черную дыру, а не вызвала вспышку сверхновой. Но это было предположение. Все, что мы знаем наверняка, это то, что на какое-то время она стала ярче, а затем стала слишком тусклой для наблюдения в наши телескопы. Но это изменилось благодаря космическому телескопу "Джеймс Уэбб" (JWST). В новом исследовании, опубликованном на сервере препринтов arXiv, анализируются данные, собранные инструментами NIRCam и MIRI JWST. Ученые обнаружили яркий инфракрасный источник, который, по-видимому, является остатком пылевой оболочки, окружающей положение первоначальной звезды. Это может быть материал, выброшенный из звезды, или инфракрасное свечение от вещества, попадающего в черную дыру, хотя это кажется менее вероятным. Удивительно, но команда также обнаружила не один остаточный объект, а три. Это делает менее вероятной неудачную модель сверхновой. Более ранние наблюдения N6946-BH1 представляли собой смесь этих трех источников, поскольку разрешение было недостаточно высоким, чтобы различить их. Таким образом, более вероятной моделью является то, что увеличение яркости в 2009 году было вызвано слиянием звезд. То, что казалось яркой массивной звездой, было звездной системой, которая становилась ярче по мере слияния двух звезд, а затем исчезала.

Хотя ученые склоняются к модели слияния, они не могут исключить неудачную модель сверхновой. И это усложняет наше понимание сверхновых и черных дыр звездной массы. Из слияний черных дыр, наблюдаемых LIGO и другими гравитационно-волновыми обсерваториями, мы знаем, что черные дыры звездной массы существуют и относительно распространены.

Таким образом, некоторые массивные звезды действительно становятся черными дырами. Но вспыхивают ли они сначала сверхновыми неизвестно. Обычные сверхновые могут обладать достаточной остаточной массой, чтобы превратиться в черную дыру, но трудно представить, как самые большие звездные черные дыры могли образоваться после сверхновых.

N6946-BH1 находится в галактике на расстоянии 22 миллионов световых лет, поэтому тот факт, что JWST может различать несколько источников, впечатляет. Это также дает астрономам надежду на то, что со временем подобные звезды будут наблюдаться. Имея больше данных, мы сможем отличить звездные слияния от настоящих неудавшихся сверхновых, что поможет нам понять последние стадии развития звезд по мере их превращения в черные дыры звездной массы.

Китайские астрономы заявляют, что их новый космический телескоп Xuntian превзойдёт «Хаббл» в астрономических исследованиях

Китай готовит крупный проект, который не только расширяет национальную астрономическую исследовательскую программу, но и увеличивает использование космической станции страны. Космический телескоп называется Xuntian, он же — Chinese Survey Space Telescope, или Chinese Space Station Telescope (CSST). Название «Сюньтян» можно буквально перевести как «изучение небосвода», «исследование небес». Запланированный к запуску в следующем году двухметровый космический телескоп CSST размером со школьный автобус будет находиться на одной орбите с китайской космической станцией «Тяньгун», где китайские космонавты смогут периодически проводить переоснащение самого телескопа. Предполагается, что его срок службы составит 10 лет, но время работы телескопа может быть продлено. «Сюньтян» разработан с амбицией превзойти космический телескоп «Хаббл». Лин Сициан, заместитель директора Китайского агентства по освоению космоса, заявил, что от телескопа ожидаются прорывы в космологии, исследовании тёмной материи и тёмной энергии в нашей и близких галактиках, процессов звездообразования и в изучении экзопланет. Это очень амбициозные задачи. Лин сказал, что камера телескопа с разрешением 2,5 миллиарда пикселей будет проводить съёмки высокого разрешения в глубину до 17 500 квадратных градусов. Разрешение будет примерно таким же, как у «Хаббла», однако его поле зрения более чем в 300 раз шире. Поле зрения телескопа — это область, которую телескоп может видеть одновременно.

В интервью прошлого года Ли Ран, проектный учёный систем обработки научных данных CSST, использовал аналогию со съёмкой стада овец, чтобы объяснить возможности CSST: «Хаббл может увидеть одну овцу, а CSST видит тысячи, и все с одинаковым разрешением».

Запуск «Сюньтян» на земную орбиту ожидается в 2024 году при помощи ракеты Long March 5B.

Зао Цзяньпин, главный конструктор космической программы Китая, подчеркнул важность Xuntian, назвав его "самым важным научным проектом с момента запуска космической станции страны". Телескоп также является самым передовым в мире по способности создавать изображения в ультрафиолетовом спектре.

Тем не менее, некоторые исследователи выразили сомнения относительно возможностей Xuntian. Том Браун, астроном и руководитель миссии Hubble, заявил, что общественности мало известно о конкретных возможностях телескопа Xuntian, что делает сложным судить о его потенциале.

Несмотря на внушительные планы и амбиции, многие вопросы остаются открытыми, и мировое научное сообщество с интересом следит за развитием этого проекта.

«Хаббл» увидел расширение остатка сверхновой

Хотя обреченная звезда взорвалась около 20 000 лет назад, ее остатки продолжают мчаться в космосе с головокружительной скоростью — и космический телескоп НАСА "Хаббл" заснял это действие. Туманность Петля Лебедя, имеет форму пузыря диаметром около 120 световых лет. Расстояние до его центра составляет примерно 2600 световых лет. Астрономы использовали телескоп "Хаббл", чтобы увеличить очень маленький фрагмент переднего края этого расширяющегося пузыря сверхновой, где взрывная волна от сверхновой врезается в окружающий материал в космосе. Снимки "Хаббла", сделанные с 2001 по 2020 год, ясно демонстрируют, как ударный фронт остатка расширялся с течением времени. Ученые использовали четкие изображения для определения его скорости. Астрономы обнаружили, что за последние 20 лет он нисколько не замедлился и несется в межзвездное пространство со скоростью более 800 километров в час. Хотя это кажется невероятно быстрым, на самом деле это слишком медленно для скорости ударной волны сверхновой. Исследователи смогли собрать "фильм" из снимков "Хаббла", чтобы крупным планом увидеть, как разорванная в клочья звезда врезается в межзвездное пространство. При очень близком рассмотрении участка светящихся водородных нитей длиной почти в два световых года видно, что сбоку они выглядят как сморщенный лист. "Вы видите рябь на листе, который виден сбоку, поэтому он выглядит как скрученные ленты света", - сказал Уильям Блэр из Университета Джона Хопкинса, Балтимор, штат Мэриленд. - "Эти колебания возникают, когда ударная волна сталкивается с более или менее плотным материалом в межзвездной среде".

Блэр объяснил, что ударная волна движется наружу от места взрыва, а затем начинает сталкиваться с межзвездной средой, разреженными областями газа и пыли в межзвездном пространстве. Это переходная фаза расширения пузыря сверхновой, когда невидимый нейтральный водород нагревается при прохождении ударной волны.

Затем газ начинает светиться, поскольку электроны возбуждаются до более высоких энергетических состояний и испускают фотоны, когда каскадом возвращаются в низкоэнергетические состояния. Далее за фронтом ударной волны ионизированные атомы кислорода начинают охлаждаться, испуская характерное свечение, показанное синим цветом.

Найдена новая планета в зоне жизни

Астрономы из Европы, Канады, США и Чили сообщили, что с помощью космического телескопа TESS и наземного 0.4-м телескопа ASTEP, расположенного в Антарктиде, они открыли две ранее неизвестные массивные планеты у жёлто-оранжевого карлика TOI-199 (TIC 309792357, TYC 8530-77-1), которая находится в созвездии Золотая Рыба на расстоянии 329,508 св. лет от Земли. Одна из планет — не транзитная TOI-199 c может иметь луны пригодные для зарождения внеземной жизни. Своё исследование они опубликовали на сайте arxiv. TOI-199 – молодая система. Её возраст оценивается в 720 млн. лет, а родительская звезда, размеры которой на 22% меньше Солнца, отличается повышенным содержанием тяжелых элементов – их в 1.7 раз больше, чем в составе нашей звезды. Первая планета TOI-199 b менее массивна, чем Сатурн, но её радиус почти сопоставим с радиусом окольцованного гиганта. Из-за более близкой, чем у Меркурия орбиты, вытянутой формы, а так же медленного осевого вращения TOI-199 b имеют место перепады температур. Местной "зимой" температура не опускается ниже 93°C, а летом она поднимается до 130°C. Транзит планеты иногда демонстрирует странные аномалии, которые могут быть связаны с наличием у планеты колец или экзолун. Однако они так же могут быть лишь "шумом" в данных телескопа и требуют более детальной проверки.

Более дальняя и холодная TOI-199 c по массе лишь на 1% меньше массы Сатурна, а из-за того, что год на ней длится 273.70001 земных дня температура на ней колеблется от -7 до 28°C.

Эксцентриситет орбиты TOI-199 c чуть больше чем у TOI-199 b, но согласно выводам ученых это почти никак не скажется на спутниках легкого экзогиганта. Авторы исследования рассмотрели динамическую устойчивость возможных лунных системы у TOI-199 b и TOI-199 с и оказалось, что гравитационное влияние планеты c может заметно возмущать орбиты спутников планеты b, так что мало-мальски устойчивыми у TOI-199 b оказываются только орбиты, пролегающие не далее 11.5 радиусов Юпитера от планеты. Спутниковая система планеты c может быть наоборот обширнее — экзолуны могут иметь устойчивы орбиты аж до 1.87 млн км. И хотя звезда TOI-199 и её миры намного моложе Солнечной системы — если у TOI-199 с есть крупные спутники, они могут быть обитаемыми.

Так же у TESS есть другие неопубликованные данные о возможных других экзопланетах ожидающих своей проверки. Если они верны — в системе может находится как минимум горячий юпитер и очень холодная планета, сопоставимая по размерам с Сатурн.