Обнаружена молодая звезда-гигант, богатая литием

Команда астрономов из Аргентинской национальной обсерватории объявила об обнаружении новой, очень молодой звезды-гиганта, богатой литием, которая получила обозначение KIC 9821622. Используя данные, полученные при помощи спектрографа высокого разрешения GRACES, установленного на телескопе «Джемини Север», Гавайи, ученые смогли определить содержания 23 химических элементов в этой звезде, а также рассчитать её массу, радиус и возраст.

Согласно этим находкам KIC 9821622 представляет собой богатую литием звезду-гигант средней массы (примерно 1,64 солнечных массы), расположенную на ветви красных гигантов на диаграмме Герцшпрунга-Рассела и лежащую на расстоянии примерно 5300 световых лет от Земли. Такие богатые литием звезды являются очень редкими; по оценкам, лишь 1-2 процента от общего числа всех наблюдаемых звезд-гигантов имеют в своем составе не меньшее количество лития, чем KIC 9821622.

Кроме обнаружения того факта, что звезда KIC 9821622 богата литием, ученые открыли также, что звезда содержит относительно большие количества углерода, азота и кислорода. Они также смогли рассчитать по спектрам звезды ряд её важных физических параметров, таких как эффективная температура, гравитация на поверхности звезды, металличность, скорость микротурбулентных движений её вещества.

Обычно литий в звездах разрушается вскоре после формирования звезды в результате протекания ядерных реакций. Для объяснения аномально высокого содержания лития в веществе звезды KIC 9821622 ученые предлагают версию, согласно которой источником лития для этой звезды стала поглощенная ею планета или коричневый карлик. Для проверки своей гипотезы ученые планируют в ближайшем будущем провести наблюдения этой звезды в среднем ИК и субмиллиметровом диапазонах.

Астрономы наблюдают магнитные поля близ черной дыры Млечного пути

Большинство людей считают черные дыры чем-то вроде гигантских пылесосов, поглощающих все, что к ним приближается. Однако сверхмассивные черные дыры, расположенные в центрах галактик, больше похожи на космические двигатели, превращающие энергию падающей на них материи в мощные потоки излучения, иной раз превосходящие по суммарной светимости все окружающие их звезды. Если черная дыра обращается вокруг своей оси, то она может генерировать мощные джеты, имеющие в обхвате несколько тысяч световых лет и способные изменять формы целых галактик. Энергию для этих «двигателей» черных дыр, предположительно, дают магнитные поля. Впервые астрономы обнаружили магнитные поля, расположенные близ самой границы горизонта событий черной дыры, лежащей в центре нашей галактики Млечный путь.

«Понимание структуры этих магнитных полей является критически важным. Никому до сих пор не удавалось наблюдать магнитные поля близ горизонта событий черной дыры», – сказал главный автор нового исследования Майкл Джонсон из Гарвард-Смитсоновского астрофизического центра.

Это открытие стало возможным, благодаря мощностям телескопа Event Horizon Telescope (EHT) – глобальной решетки радиотелескопов, соединенных между собой и формирующих один гигантский телескоп с диаметром «объектива», равным диаметру Земли. Так как телескопы с большими по размерам объективами способны обеспечивать более высокое разрешение при наблюдениях, то телескоп EHT после завершения всех модификаций будет способен различать на небе структуры размером всего лишь 15 угловых микросекунд. Такое высокое разрешение требуется для наблюдений горизонтов событий черных дыр, которые имеют крохотные угловые размеры на небе.

Миссия «Кассини» проникает глубже в тайны Сатурна

Ученые обнаружили первое прямое свидетельство взрывных выбросов энергии в магнитном «пузыре» Сатурна, используя данные, полученные при помощи космического аппарата «Кассини», совместной миссии НАСА, Европейского космического агентства и Итальянского космического агентства. Эти «взрывы» происходят в результате процесса, называемого перезамыканием магнитных линий, который хорошо изучен на Земле и является важной частью космической погоды, участвует в возбуждении радиационных поясов и порождает полярные сияния.

Команда физиков, возглавляемая учеными из Ланкастерского университета, Англия, использовала полученные данные, чтобы показать с их помощью, что КА «Кассини» прошел через область системы Сатурна, в которой происходит перезамыкание магнитных линий, прежде никогда не наблюдаемое исследователями.

Одна из важных и до сих пор не решенных загадок системы Сатурна состоит в том, как магнитный «пузырь» Сатурна, известный как магнитосфера, избавляется от газа, сбрасываемого в космос крохотным ледяным спутником Сатурна Энцеладом. Через струи, вырывающиеся из южного полюса Энцелада, в космос выбрасывается около 100 килограммов воды каждую секунду.

Доктор Крис Арридж, главный автор этого исследования, сказал: «Вода, выбрасываемая гейзерами Энцелада, удерживается в магнитосфере Сатурна. Мы знаем, что она не может там оставаться вечно, но до настоящего времени мы имели весьма смутное представление о том, каким образом происходит сброс воды из магнитосферы Сатурна».

В проведенных ранее исследованиях утверждалось, что перезамыкание магнитных линий не может обусловливать выброс достаточного количества плазмы из магнитосферы Сатурна. Новые результаты демонстрируют, что на самом деле это возможно.

Эти результаты также имеют большое значение для понимания магнитосферы Юпитера, в которой происходят аналогичные процессы, а кроме того, могут быть использованы при анализе других стремительно вращающихся астрофизических систем, таких как молодые звезды.

Ученые регистрируют свет, идущий от шестеричного квазара

Квазары представляют собой галактики с массивными черными дырами в их центрах, в окрестностях которых излучаются гигантские количества энергии. В самом деле, квазары излучают настолько много света, что ядро галактики становится намного ярче, чем вся остальная часть родительской галактики, и эта колоссальная светимость делает квазары доступными для наблюдений даже с очень больших расстояний. Квазар SDSSJ1029+2623, например, находится настолько далеко от нас, что его свету пришлось идти до Земли в течение 11,4 миллиарда лет, что составляет 83 % от возраста Вселенной. Этот квазар особенно необычен тем, что ему «посчастливилось» иметь по соседству в небе ещё пять квазаров, которые выглядят очень похожими на него и, более того, расположены примерно на одинаковом с ним космологическом расстоянии.

SDSSJ1029+2623 на самом деле является квазаром, свет которого подвергся гравитационному линзированию. Его свет был «собран» и искажен действием гравитации скопления галактик, лежащего на линии наблюдения между нами и этим квазаром, точно в соответствии с предсказаниями в рамках Общей теории относительности Эйнштейна. Астрономам известно лишь ещё несколько других множественных квазаров, свет которых искажен гравитацией скопления галактик. Свыше 50 лет назад астрономы предсказывали, что в таких случаях из-за того, что свет, идущий от каждого отдельного квазара, проходит сквозь Вселенную по своей траектории, отличной от других, то любые временные задержки между вспышками на снимках могут быть использованы для измерения таких космологических параметров, как возраст и скорость расширения Вселенной.

В новом исследовании астрономы из Гарвард-Смитсоновского астрофизического центра, США, предприняли попытку измерить временные задержки прибытия света на снимках квазара SDSSJ1029+2623 при помощи Северного оптического телескопа, Канарские острова, Испания. Проводя систематические наблюдения этого объекта в течение более чем трех лет, астрономы зафиксировали задержку в 722 дня между снимком, на котором прибывает первый свет, и снимком, на которой яркость этого компонента достигает максимума; кроме того, ученые наблюдали временную задержку в 47,7 дня между прибытиями двух самых ярких компонентов света. К сожалению, этих данных пока недостаточно для расчета упомянутых здесь космологических параметров, однако ученые планируют продолжить свои наблюдения в ближайшие несколько лет и дополнить полученные результаты.

Обнаружена связь между турбулентностью в коллапсирующей звезде и гамма-всплеском

Проведенное на суперкомпьютере в течение всего лишь 10 миллисекунд моделирование коллапса массивной звезды в нейтронную звезду подтверждает, что эти катастрофические космические события, часто называемые гиперновыми, способны генерировать сверхмощные магнитные поля, необходимые для взрыва звезды и испускания ею гамма-лучей, видимых на протяжении половины нашей Вселенной.

Результаты этого моделирования, проведенного группой ученых во главе с Филиппом Моста, обладателем ученой степени доктора философии и сотрудником Калифорнийского университета в Беркли, США, показали, что по мере того как вращающаяся звезда коллапсирует, эта звезда и связанное с ней магнитное поле вращаются все быстрее и быстрее, формируя динамо, которое «раскручивает» магнитное поле ещё сильнее, делая его в миллион миллиардов раз мощнее магнитного поля Земли.

Настолько мощного поля оказывается достаточно, чтобы ускорить газ вдоль оси вращения этой звезды, что приводит к формированию двух джетов, которые в конечном счете приводят к выбросу двух высокоэнергетических потоков гамма-лучей в противоположных направлениях от звезды.

Первыми электрическими генераторами были динамо-машины, генерирующие ток при вращении рамки из проволоки в магнитном поле. Звездные динамо генерируют электрические токи при движении магнитных полей в пространстве, в то время как эти токи, в свою очередь, усиливают магнитные поля, создавая петлю обратной связи, которая приводит к формированию сверхмощных магнитных полей.