Ученые сделали новое открытие о нашей галактике

Астрофизики обнаружили, что Млечный Путь скручивается и деформируется под действием гравитации галактики-спутника Большое Магелланово Облако. Открытие опровергает существующее мнение о том, что наша Галактика относительно статична. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Astronomy. Долгое время считалось, что Млечный Путь, галактика, в которой находится Солнечная система, относительно статична. Однако примерно 700 миллионов лет назад произошло ее гравитационное взаимодействие с галактикой Большое Магелланово Облако (БМО). По космологическим меркам это относительно недавно. Используя сложную статистическую модель, которая рассчитывала скорость самых далеких звезд Млечного Пути, ученые из Эдинбургского университета Майкл Петерсен (Michael Petersen) и Хорхе Пеньяррубия (Jorge Peñarrubia) доказали, что эффект от столкновения с этой малой галактикой, ставшей спутником Млечного Пути, ощущается до сих пор. Галактика БМО видна как слабое облако в ночном небе южного полушария, но, также как и Млечный Путь, она окружена протяженным ореолом темной материи. Неуловимые частицы темной материи не поглощают и не излучают свет, но оказывают серьезное гравитационное воздействие на движение звезд и газа во Вселенной.

Исследователи обнаружили, что огромная гравитационная сила ореола темной материи БМО притягивает и скручивает спиралевидный диск Млечного Пути в направлении созвездия Пегаса со скоростью 32 километров в секунду, или 115 200 километров в час.

"Мы смогли показать, что звезды на невероятно больших расстояниях, до 300 тысяч световых лет от нас, сохраняют память о структуре Млечного Пути до падения БМО и образуют фон, на котором мы измерили скорость летящего в космосе галактического диска, притягивающегося гравитационной силой БМО, — приводятся в пресс-релизе университета слова Петерсена. — Чтобы описать эволюцию нашей Галактики теперь необходимо создать новое поколение моделей Млечного Пути".

Неожиданным оказался и тот факт, что Млечный Путь движется не к нынешнему местоположению БМО, а к его точке на прошлой траектории. Авторы связывают это с тем, сама галактика БМО, приводимая в движение огромной гравитационной силой, удаляется от Млечного Пути с еще большей скоростью — 370 километров в секунду, или 1,3 миллиона километров в час. Ученые шутят, что Млечный Путь пытается поразить слишком быстро движущуюся цель.

В центре Млечного Пути нашли объекты неизвестного происхождения

Астрономы нашли новые объекты в центре галактики Млечный Путь. Выяснилось, что внутри пузырей Ферми, состоящих из гамма-излучения, находятся высокоскоростные сгустки холодного молекулярного газа неизвестного происхождения. Об этом сообщается в статье Nature. Ученые исследовали ранее идентифицированные облака водорода в пузырях Ферми, используя радиотелескоп Atacama Pathfinder Experiment. Были выявлены потоки молекулярного газа с массой не менее 380 и 375 солнечных масс, движущиеся со скоростью 240 и 300 километров в секунду, соответственно. Холодный газ участвует в звездообразовании, поэтому его обширные потери могут прервать процесс формирования звезд в галактике. Одной из возможных причин выбросов газа могло стать активное образование звезд за последние 50 миллионов лет, но модели предполагают, что такие облака имеют довольно короткую продолжительность жизни и не могут продержаться при большом ускорении. Согласно альтернативной версии, быстро движущийся холодный газ мог образоваться непосредственно в потоке путем смешивания медленных прохладных облаков и быстрых горячих ветров. Однако современные модели пока что не способны воспроизвести этот процесс.

Пузыри Ферми, простирающиеся на 25 тысяч световых лет каждый, находятся по обе стороны плоскости галактики и испускают рентгеновские и гамма-лучи. Причиной их возникновения могли стать релятивистские струи от сверхмассивной черной дыры, которая была активной 5-6 миллионов лет назад. По другому сценарию, вспышка звездообразования в облаке молекулярного газа вокруг черной дыры могла спровоцировать вспышки сверхновых типа II и вызвать мощные звездные ветры.

Астрономы нашли самую быструю звезду Млечного Пути

Астрономы обнаружили звезду, которая находится на минимальном среднем расстоянии от центральной черной дыры Млечного Пути, сообщается в журнале The Astrophysical Journal. Кроме того, им удалось найти и другого рекордсмена — самое быстро движущееся светило, чья скорость составляет восемь процентов от скорости света. В центре Млечного Пути находится сверхмассивная черная дыра Стрелец A*, которая находится на расстоянии 26 тысяч световых лет от Земли. Она окружена горячим облаком газа, которое излучает в радиодиапазоне, а также небольшой группой тусклых S-звезд, которые вращаются вокруг нее по относительно тесным орбитам. Ранее ученые нашли несколько десятков таких объектов, включая S62, которая совершает один оборот вокруг центральной черной дыры за 9,9 лет и до сих пор считалась самым короткопериодичным светилом вокруг центральной черной дыры. Теперь же астрономам удалось обнаружить нового рекордсмена, чей орбитальный период почти на два года меньше. Флориан Пайскер (Florian Peißker) из Института физики Кельнского университета вместе с коллегами анализировали данные, полученные инфракрасным спектрографом SINFONI и инструментом NACO, установленными на телескопе Very Large Telescope в Чили. Ученые обнаружили пять новых светил S-класса с массами от 2 до 2,8 масс Солнца, в их числе и звезду S4711, которая оказалась, в среднем, самой близкой к центральной черной дыре из известных сегодня (то есть имеет наименьшее среднее расстояние до Стрельца А* во время движения по орбите).

Наблюдения показали, что S4711 представляет собой объект спектрального класса B8/9-V с массой ровно вдвое больше солнечной. Она движется по орбите со скоростью 6,7 тысячи километров в секунду и совершает один оборот вокруг Стрельца A* примерно за 7,6 года, что делает ее звездой с самым коротким орбитальным периодом из известных вокруг нашей центральной черной дыры. S4711 движется по вытянутой эллиптической орбите, подходит к Стрельца A* на расстояние 144 астрономические единицы.

Также астрономы обнаружили и другого рекордсмена — звезду S4714, которая оказалась самой быстро движущейся звездой в Млечном Пути из открытых учеными. Она обращается вокруг Стрельца A* со скоростью 24 тысячи километров в секунду — это значит, что ей понадобилось бы примерно полдня, чтобы совершить один оборот вокруг Солнца по орбите Земли.

Открытие ученых позволяет лучше понять, какие процессы происходят в центральных областях нашей галактики. Авторы работы надеются, что в будущем им удастся обнаружить больше звезд на тесных орбитах вокруг черной дыры. Подобные объекты помогают проверить общую теорию относительности Эйнштейна, которая предсказывает, что орбита тела, движущегося в поле тяготения другого объекта, не замкнута, как в случае ньютоновского тяготения, а прецессирует в плоскости орбиты в направлении движения.

Недавно астрономам также удалось обнаружить самую быструю из известных на сегодняшний день гиперскоростную звезду главной последовательности, которая движется по галактике со скоростью почти 1755 километров в секунду, а также группу звезд, очень быстро вращающихся вокруг галактического центра.

Астрономы назвали точное число двойников Земли во Млечном пути

Интересные выводы представили общественности ученые. Как оказалось, число планет, на которых в теории может существовать жизнь, больше, чем людей на Земле. Космос невероятно огромен, поэтому там определенно имеются планеты, на которых если не развитая жизнь, то хотя бы есть примитивная. Что тут говорить, если только в нашей галактике существуют миллиарды планет, которые напоминают габаритами Землю и вращаются вокруг звезд, подобных Солнцу. Астрономы также установили, что эти планеты находится в зонах, которые не слишком холодные или жаркие, поэтому зарождение организмов там вполне возможно. Ученые, используя данные НАСА, выяснили, что во Млечном Пути 8,8 млрд двойников голубого шара. Получается, что число возможных мест обитания существ больше, чем людей на Земле. Такие выводы сделал Джефф Мерси с коллегами из Калифорнийского университета в Беркли. В будущем будет установлено, имеется ли у обнаруженных объектов атмосфера. Для осуществления исследований необходимы космические телескопы, которые, к сожалению, еще не были запущены. Сложно сказать, когда это будет сделано. Только телескопы позволят выяснить заселенность других миров живыми организмами. Интересно, что каждая пятая звезда во Млечном Пути напоминает Солнце по ряду свойств. Вокруг светил вращаются планеты, похожие на Землю. Данные выводы были сделаны после многочисленных расчетов на основе информации, собранной и проанализированной за четыре года телескопом Kepler, который принадлежит НАСА. Оборудование позволило изучить 42 тысячи звезд. На основе этого числа и было рассчитано количество близнецов Земли. Уровень погрешности составил 8%.

Всего во Млечном Пути имеется 200 миллиардов звезд, из которых на Солнце похожи 40-50. Если брать отметку в 50, тогда двойников Земли примерно 11 млрд.

Вселенская авария: Млечный Путь столкнулся с темной материей

Столкновение помогло сделать важное научное открытие, которое поможет изучить темную материю. Новые исследования ученых показывают, что около 100 миллионов лет назад Млечный Путь столкнулся с карликовой галактикой Насос 2 (Antlia 2). Это столкновение оставило "шрам" на краю газового диска вокруг Млечного Пути в виде характерной ряби, которую видно даже сегодня. Насос 2 составляет примерно треть размера Млечного Пути и является в 100 раз более рассеянной и в 10 тысяч раз более тусклой. Из-за такой слабой видимости галактику открыли только в 2018 году. Однако после детального изучения телескопом Gaia выяснился еще один важный для науки факт – в карликовой галактике доминирует загадочная темная материя. "Это важное научное открытие поможет разработать методы поиска галактик, в которых преобладает темная материя и в конечном итоге решить давнюю загадку о том, что она собой представляет", – заявил ведущий автор исследования астрофизик Суканья Чакрабарти. Темная материя — это тип субатомных частиц, которые теоретически существуют для объяснения массы галактик. Учитывая способ, которым галактики движутся и взаимодействуют во Вселенной, ученые полагают, что кроме обычной материи в их составе есть нечто большее, что их утяжеляет. Астрофизики полагают что темная материя является ответственной за недостающую массу.

Но, несмотря на многочисленные экспериментальные попытки обнаружить темную материю, ее частицы никогда не наблюдалась. Вместо этого исследователи полагаются на косвенные доказательства темной материи, такие как наблюдение за распределением звездного света в скоплениях галактик.

Подавление формирования звезд активно происходило и в ранней Вселенной

Массивные скопления галактик, некоторые из которых имеют массу свыше 100 масс Млечного пути, были обнаружены во Вселенной уже спустя всего лишь три миллиарда лет после Большого взрыва. Непрерывно протекающие в них процессы формирования звезд делают их достаточно яркими для обнаружения с таких больших расстояний. Существование таких скоплений галактик было предсказано при моделировании космологической эволюции, однако их свойства имеют большую неопределенность. Астрономы, изучающие эволюцию звезд во Вселенной, проявляют особый интерес к этим скоплениям галактик из-за обилия в них звезд и высокой активности. Звездообразование является неустойчивым процессом. На него могут оказывать влияние как внешние процессы, такие как столкновение с другой галактикой, так и внутренние, например, формирование молодыми массивными звездами звездных ветров и сверхновых, которые расталкивают облака молекулярного газа и снижают скорость звездообразования. Вместе с джетами активных сверхмассивных черных дыр эти звездные ветра и сверхновые могут даже привести к прекращению формирования звезд в галактике – ее затуханию. В новом исследовании астрономы из научной команды телескопа South Pole Telescope (SPT) открыли и изучили несколько массивных скоплений галактик ранней Вселенной, существовавших через 4,5 миллиарда лет после Большого взрыва. 

Исследование показало, что даже в эту раннюю эпоху, когда во всей Вселенной зажигались новые звезды, в галактиках, расположенных в центральных областях массивных скоплений галактик, звездообразование было подавлено.

Работа опубликована в журнале Astronomy & Astrophysics; главный автор В. Страццулло (V. Strazzullo).

Открыты экстремально древние звезды в балдже Млечного пути

Астрономы вгляделись в пыльный балдж Млечного пути и обнаружили в нем самые древние во Вселенной звезды, известные науке. В этом новом исследовании ученые проанализировали скопление древних, тусклых звезд под названием HP1, расположенное на расстоянии примерно 21500 световых лет от Земли в глубине центрального балджа нашей Галактики. Используя наблюдения, проведенные при помощи телескопа Gemini South («Джемини Юг»), расположенного в Чили, и данные из архива наблюдений космического телескопа Hubble («Хаббл»), исследователи рассчитали, что возраст этих звезд составляет примерно 12,8 миллиарда лет – что делает их одними из самых древних звезд, когда-либо обнаруженных как в нашей галактике Млечный путь, так и во Вселенной в целом. Балдж Млечного пути – сфероидная область диаметром 10000 световых лет, богатая пылью и звездами, которая выдается из спирального диска Галактики – предположительно, содержит самые древние звезды Млечного пути. Это открытие стало возможным, благодаря использованию наблюдений в сверхвысоком разрешении, проведенных при помощи обсерватории Gemini South, оснащенной системой адаптивной оптики, позволяющей компенсировать мешающее проведению наблюдений влияние земной атмосферы. Анализ результатов этих наблюдений совместно со снимками из архива «Хаббла» позволил рассчитать расстояния даже до самых тусклых, окутанных облаками пыли звезд скопления HP1. Эти расстояния позволили команде рассчитать яркость каждой звезды. Интенсивность и цвет света каждой из этих звезд, в свою очередь, позволили определить класс звезды – является ли она карликом или гигантом, или звездой, богатой элементами тяжелее водорода и гелия.

Содержание этих «тяжелых» элементов – «металлов», в астрономических терминах – является величиной, тесно связанной с возрастом светила. Исследователи считают, что первые звезды во Вселенной формировались из чистого водорода, а с каждым последующим поколением звезды все более и более обогащались тяжелыми элементами, синтезированными в недрах звезд предыдущих поколений. Поэтому, когда исследователи проанализироали элементный состав звезд скопления HP1 и обнаружили, что содержание в них металлов минимально, они смогли определить примерный возраст звезд скопления, который, согласно их оценкам, составил 12,8 миллиарда лет – то есть, эти звезды сформировались всего лишь через 1 миллиард лет после Большого взрыва.

Исследование опубликовано в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society; главный автор Леандро Кербер (Leandro Kerber) из Университета Сан-Паоло, Бразилия.

Ученые зафиксировали взрыв, выбросивший нейтронную звезду из Млечного пути

Астрономы обнаружили в Млечном Пути нейтронную звезду, которая движется со скоростью равной 1130 километров в секунду. Причиной такого быстрого перемещения стала вспышка сверхновой. Об этом сообщает издание Science Alert. Пульсар PSR J0002+6216 (Zoomy), движение которого зафиксировали астрономы, удален от Земли на 6500 световых лет в созвездии Кассиопея и находится в 53 световых годах от центра остатка сверхновой, названной CTB 1. Ученые обнаружили хвост, видимый в радиочастотном спектре, который протянулся от звезды до внешней оболочки на 13 световых лет. Расчеты подтвердили, что пульсар родился внутри остатка. Вспышка сверхновой была асимметричной и вытолкнула нейтронную звезду из центра будущей туманности. Взрыв произошел около 10 тысяч лет назад, а пульсар догнал край пузыря сверхновой через пять тысяч лет. Остатки от сверхновой первоначально двигались быстрее нейтронной звезды, но из-за взаимодействия с межзвездной средой постепенно замедлились, дав Zoomy возможность обогнать их. В конце концов, PSR J0002+6216 покинет Млечный Путь и продолжит двигаться в межгалактическом пространстве.

Новый детектор не подтверждает наличия темной материи

Почти 20 лет назад эксперимент DAMA/LIBRA, расположенный в Национальной лаборатории Гран-Сассо, Италия, начал публиковать данные, демонстрирующие обнаружение изменений сигнала, вызываемых взаимодействием с гало темной материи нашей галактики Млечный путь. Темная материя, предположительно, составляет 27 процентов известной Вселенной, в то время как на нормальную материю приходится всего лишь 4 процента. Оставшиеся 69 процентов Вселенной составляет темная энергия. Поскольку темная материя слабо реагирует с нормальной материей, ее присутствие до настоящего времени устанавливалось лишь по гравитационному влиянию на видимые тела, такие как звезды, галактики и скопления галактик. Согласно одной из распространенных моделей, совместное движение Земли, Солнца и самой Галактики вызывает появление «ветра» из темной материи для наблюдателя, находящегося на Земле – а именно, ветра, состоящего из слабо взаимодействующих массивных частиц (ВИМПов), гипотетических частиц темной материи. При движении Земли по орбите вокруг Солнца направление ее движение может то совпадать, то не совпадать с направлением ветра темной материи, и согласно ученым проекта DAMA/LIBRA, они зафиксировали такое годовое изменение сигнала детектора ВИМПов, причем полученная зависимость носила косинусоидальный характер. Проблема с этими результатами состоит в том, что впоследствии они так и не были ни разу воспроизведены исследователями на других экспериментальных установках.

С целью однозначно разрешить вопрос с данными, полученными в ходе эксперимента DAMA/LIBRA, был построен эксперимент COSINE-100 («Косинус-100»), в котором были использованы те же детекторы на основе кристаллов йодида натрия, что и в детекторе DAMA/LIBRA. В начальный период работы этого детектора ученые не нашли подтверждения сигналам эксперимента DAMA/LIBRA, однако в настоящее время активная работа с этим детектором продолжается. Одна из основных задач, стоящих перед проектом, состоит в том, чтобы воспроизвести результаты, полученные при помощи эксперимента DAMA/LIBRA, или доказать, что их повторение невозможно. Также ученые готовят второй этап эксперимента под названием COSINE-200, в котором будет использовано уже не 100, а 200 килограммов кристаллов йодида натрия. Этот детектор будет размещен в другом месте на территории Южной Кореи.

В нашей Солнечной системе пройдет "ураган" темной материи

В результате столкновения Млечного пути с карликовой галактикой, в Солнечной системе пройдет “ураган” из темной материи. Об этом пишет Physics. К такому выводу ученые пришли после анализа поведения однонаправленного звездного потока S1. Считается, что этот поток и темная материя, проносящаяся мимо нас со скоростью 500 км/с - остатки карликовой галактики, которую миллиарды лет назад поглотил Млечный путь. S1 в прошлом году попал в поле зрения космического телескопа Gaia. Ученые полагают, что каждый из 30 похожих на S1 потоков в нашей галактике - остаток малой галактики, которая столкнулась с Млечным путем, но S1 уникален: его путь пересекается с Солнцем. В определенной мере, S1 повлияет на темную материю в нашей родной галактике: ее плотность увеличится, поскольку он принесет в Млечный путь и “свою” темную материю. По этому случаю, ученые, с помощью вимп- и аксион-детекторов (вимпы и аксионы - разные модели темной материи), надеются зафиксировать и изучить воздействие потока на нашу Солнечную систему.

Найден перевернувший научные взгляды космический объект

Астрономы Университета Монаша в Австралии обнаружили в галактике Млечный Путь самую старую звезду, возраст которой достигает рекордных 13,5 миллиарда лет. Этот объект возник через примерно 300 миллионов лет после Большого взрыва. Об этом сообщает издание Science Alert. По мнению ученых, 2MASS J18082002-5104378 B может быть одной из древнейших звезд во Вселенной. Ее возраст определили по содержанию металлов, которые в ней почти отсутствуют. Металлы и другие элементы тяжелее водорода выбрасывались в межзвездную среду с гибелью самых первых светил, а с каждым новым поколением металличность звезд возрастала. По оценкам, концентрация металлов в 2MASS J18082002-5104378 B примерно в 10 раз ниже, чем у Земли. Наличие такой звезды в Млечном Пути указывает на то, что галактика старше на 3-5 миллиардов лет, чем считалось ранее. Кроме того, ее масса составляет лишь 10 процентов массы Солнца, что является нижним пределом для сжигания водорода. По мнению ученых, это значит, что самые первые звезды во Вселенной, вероятно, не были сверхмассивными, а образовывались из небольшого количества материала. Такой маленький размер позволяет ей жить, как минимум, несколько десятков миллиардов лет.

 

На Землю поступают загадочные сигналы из космоса: ученые озвучили версии

Астрономы из Международного центра радиоастрономических исследований (ICRAR) обнаружили радиоволны, которые поступают в сторону Земли из нашей собственной галактики. Сигнал может иметь искусственное происхождение. Об этом написало издание Science Alert. Из глубины галактики Млечный путь в сторону нашей планеты поступают неизвестные радиосигналы, которые частично отражаются от Луны, а частично фиксируются наземными станциями. Такие сигналы могут быть "эхом" Большого взрыва или следствием активности звёзд определённого типа. По другой версии, сигналы могут иметь искусственное происхождение. Теперь стоит задача установить природу и источник этих сигналов. Для этого учёным нужно проанализировать большой объём метаданных, после чего с помощью суперкомпьютеров исследователи смогут приступить к вычислению возможного "адреса отправки".

Открыт самый крупный и тяжелый объект ранней Вселенной

Огромные «семьи» галактик, включавшие в себя тысячи аналогов Млечного Пути, существовали во Вселенной уже через два миллиарда после Большого Взрыва. Это в очередной раз ставит под сомнение текущие космологические теории, пишут ученые в статье, опубликованной в журнале Astronomy & Astrophysics. «Нам впервые удалось открыть столь большое скопление, расположенное на столь большом расстоянии от нас. Все известные объекты такого рода расположены в более «современной» части Вселенной, где у них было достаточно времени для набора массы и эволюции. Поэтому открытие «Гипериона» стало большим сюрпризом для нас», — рассказывает Ольга Куччати (Olga Cucciati) из Национального астрофизического института Италии в Болонье. Первые галактики, как считают ученые, появились в результате прямого гравитационного коллапса гигантских облаков газа. Эти скопления газа, в свою очередь, возникли из-за небольших неравномерностей в распределении материи, порожденных гравитационным «эхом» процесса сверхбыстрого расширения мироздания после Большого Взрыва. Часть этих облаков превратились в одиночные галактики, а другие, более крупные, стали родоначальниками десятков и сотен «звездных мегаполисов», объединенных в скопления и суперскопления. Еще в конце прошлого века астрономы-теоретики предположили, что первые галактики, возникшие в первый миллиард лет существования Вселенной, должны были отличаться небольшими размерами и массой.

В последние годы, как отмечает Куччати, эти теории стали подвергать сомнению – «Хаббл», ALMA и другие мощнейшие телескопы постоянно открывают все более древние и крупные галактики, существовавшие практически в то же время, когда возникли первые звезды, а Вселенная стала полностью прозрачной и доступной для наблюдений.

Кучатти и ее команда открыли еще одно подтверждение того, что текущие представления об эволюции ранней Вселенной не соответствуют действительности, наблюдая за примерно десятью тысячами древних галактик, сопоставимых по размерам с Млечным Путем и существовавших в первые два миллиарда лет после Большого Взрыва.

Проводя своеобразную «перепись» подобных объектов, ученые надеялись понять, как эволюционировали первые «звездные мегаполисы» Вселенной и в каких условиях они могли возникнуть.

Этот анализ неожиданным образом показал, что весомая часть этих галактик, около тысячи из них, была сосредоточена в относительно небольшом сегменте созвездия Секстанта. Вычислив расстояния и проанализировав манеру их движения, астрофизики поняли, что все эти они объединены в гигантское скопление, которое ученые временно назвали «Гиперионом». Его общая масса, как показали дальнейшие наблюдения, составляет примерно 270 триллионов солнечных масс, что сопоставимо с крупнейшими гигантскими скоплениями галактик, расположенными неподалеку от Земли. При этом, несмотря на схожую массу и размеры, «Гиперион» заметно отличается по своему облику от современных скоплений.

К примеру, современные группы галактик имеют более «ветвистую» и неоднородную структуру, что совершенно не характерно для самой крупной структуры юной Вселенной, открытой Кучатти и ее коллегами. С чем это связано, ученые пока не знают, но планируют выяснить в ближайшее время, наблюдая за «Гиперионом» при помощи наземных и орбитальных телескопов.

Ученые обнаружили около Млечного Пути звезды из другой галактики

Голландские ученые из Лейденского университета обнаружили вблизи Млечного Пути звезды, которые, предположительно образовались в другой галактике. Астрономы, которые изучают движение космических тел в Млечном пути, обратили внимание на ряд звезд, поведение которых очень необычно. Эти Светила не удаляются от центра галактики, а с большой скоростью летят обратно. Исследователи выразили предположение, что эти "нарушители" прилетели из других скоплений, возможно их пристанищем было Большое Магелланово облако. Всего было обнаружено около 20 таких звезд. Появилась версия, что они получили сильное ускорение после взаимодействия с сверхмассивной черной дырой и оказались выброшены в сторону Млечного пути. Астрономы отмечают, что изучение звезд со сравнительно близкого расстояния поможет разобраться более детально, какие процессы происходят в соседних галактиках.

Астрономы впервые нашли радиоактивную молекулу в космосе

Ученые впервые зафиксировали следы существования радиоактивных молекул в космосе, наблюдая за одной из самых необычных звезд в Млечном Пути, возникшей в результате столкновения двух других светил. Их выводы были представлены в журнале Nature Astronomy. "По сути, нам удалось "вскрыть" внутренности звезды, разорванной на части три столетия назад, и найти в ней активный источник атомов одного из самых редких и короткоживущих изотопов алюминия. Открытие алюминия-26 в ее останках поможет нам лучше понимать то, как протекает химическая эволюция нашей Галактики", — рассказывает Томаш Камински (Tomasz Kaminski) из Гарвардского университета (США). После Большого взрыва во Вселенной существовали только три элемента — водород, гелий и следовые количества лития. Однако через 300 миллионов лет, когда появились первые звезды, начали появляться более тяжелые элементы, рожденные в ходе термоядерных реакций в недрах светил. Сегодня ученые считают, что все элементы тяжелее железа, в том числе золото, уран, а также другие тяжелые и редкоземельные металлы, возникли по большей части в результате взрывов сверхновых, так как температура и давление внутри звезд слишком низки для их быстрого формирования.

С другой стороны, последние попытки оценить количество золота и других тяжелых элементов, порожденных сверхновыми, говорят о том, что последние формируют эти вещества крайне медленно. Это указывает на то, что в их рождении могли быть замешаны другие, более экзотические процессы, такие как столкновения нейтронных звезд.

Камински и его коллеги открыли еще один источник астрономических "металлов", непосредственно связанный с формированием Земли и других планет, наблюдая за одной из самых причудливых звезд галактики, светилом CK в созвездии Лисички.

Она представляет собой самую древнюю "новую звезду", которая была открыта и изучена профессиональными астрономами еще в конце 17 века. Под этим словом ученые понимают не действительно новые светила, а уже существующие звезды, чья яркость резко выросла и затем упала под воздействием каких-то внутренних процессов или взаимодействий с другими небесными телами.

В отличие от большинства других новых звезд, CK Vulpeculae вспыхнула в 1670 году не в результате взаимодействий между белыми карликами и обычными светилами, а из-за еще более катастрофического события – лобового столкновения двух небольших звезд.

Это "космическое ДТП" привело к взрыву, почти не уступающему по силе вспышке сверхновой, и рождению нового светила, небольшого красного или оранжевого карлика. Эта звезда была в несколько тысяч раз более тусклой, чем сама вспышка, длившаяся примерно два года, из-за чего CK Vulpeculae астрономы не могут найти до сих пор.

Фабрика изотопов

Как отмечает Камински, его команду интересовала не сама звезда, а светящаяся туманность, возникшая после взрыва. Внутри нее, как давно подозревают ученые, должно присутствовать огромное число редких изотопов разных элементов, возникших в момент столкновения светил, когда температуры и давления внутри их материи достигли рекордно высоких величин.

Особый интерес для ученых представляет алюминий-26, один из самых редких изотопов этого металла на Земле, не существующий в природе сегодня. Эта разновидность металла, как считают физики, формируется только во время взрывов сверхновых и в недрах сверхгорячих "косматых" светил, так называемых звезд Вольфа-Райе, и он очень быстро превращается в стабильный магний-26 за несколько миллионов лет после его рождения.

Первичная материя Солнечной системы, как показывают доли изотопов магния в материи древнейших метеоритов, содержала большие количества алюминия-26. Это поставило перед учеными одну из главных загадок истории формирования Земли и других планет – откуда взялся этот изотоп, были ли сверхновые его единственным источником и где могло родиться Солнце.

Камински и его коллегам удалось частично решить эту загадку, наблюдая за газопылевым "саваном" CK Vulpeculae при помощи микроволнового телескопа APEX, установленного на чилийском высокогорном плато Чахнантор. Как и его "большая сестра", обсерватория ALMA, он может следить за движением даже самых холодных и малочисленных молекул в подобных плотных скоплениях газа и пыли.

Как оказалось, внутри туманности, окружающей CK Vulpeculae, присутствует достаточно большое количество этого металла в виде молекул, содержащих в себе один атом алюминия-26 и фтора. Их общая масса, по словам астрофизиков, была достаточно большой – около 3,4 квинтильона тонн, что эквивалентно четверти массы Плутона.

Они, как отмечает Камински, стали первыми радиоактивными молекулами, которые ученым удалось найти в открытом космосе, и первым свидетельством того, что не весь алюминий-26 вырабатывается сверхновыми и горячими светилами. Дальнейшие наблюдения за этой необычной звездой, как надеются ученые, помогут понять, какую роль подобные столкновения звезд играют в химической эволюции Галактики и в формировании потенциально обитаемых планет.

Исследователи открывают тонкую щель на диаграмме Герцшпрунга-Рассела

Астрономы открыли тонкую щель на диаграмме Герцшпрунга-Рассела, наиболее фундаментальной карте в астрономии звезд, и эти находки могут дать новую информацию о структуре недр звезд небольших масс нашей галактики Млечный путь. Диаграмма Герцшпрунга-Рассела (Hertzsprung-Russell Diagram, HRD), на которую наносятся звезды различной температуры и светимости, представляет собой «семейный портрет» звезд нашей Галактики, позволяющий сравнить между собой такие звезды как Солнце, Альтаир, Альфа Центавра, Бетельгейзе, Полярная звезда и Сириус. Эта вновь открытая щель пересекает HRD по диагонали и указывает на важный переход во внутренней структуре звезд. Эта щель свидетельствует о переходе от типа звезд, характеризуемых большим размером и в основном конвективным механизмом теплопередачи с небольшим по толщине слоем лучистого переноса к меньшим по размерам светилам, в которых перенос энергии осуществляется исключительно конвекцией.

Излучение и конвекция являются двумя основными способами переноса энергии из внутренних областей звезды к ее поверхности. Излучение представляет собой перенос энергии через пространство, в то время как конвекция характеризуется сопутствующим переносом массы.

Согласно оценкам исследователей, основанным на анализе результатов наблюдений, проведенных при помощи миссии Gaia («Гея») Европейского космического агентства, звезды, находящиеся выше этой щели, имеют массу более одной трети массы Солнца, а ниже щели – имеют меньшие массы. Поскольку различные классы звезд имеют различные массы, щель разделяет различные типы структур недр звезд на HRD. Эта щель находится в середине области «красных карликов», звезд, которые намного меньше и холоднее, чем наше Солнце, однако очень широко распространены во Вселенной, пояснили авторы.

Исследование опубликовано в журнале Astrophysical Journal; главный автор Вей-Чун Чжао (Wei-Chun Jao).

Спутник NASA займется изучением гало Млечного Пути

13 июля с борта Международной космической станции был запущен спутник HaloSat, который займется поисками исчезнувшей материи Вселенной, изучив рентгеновское излучение от газа, который окружает Млечный Путь, сообщается на сайте NASA. Согласно расчетам ученых, Вселенная состоит из 5% обычной материи, 25% темной материи и 70% темной энергии. По мере расширения Вселенной обычная материя охлаждалась и сливалась в планеты, звезды и галактики. Но расчетная масса этих объектов соответствует всего половине той, которую предсказывают космологи. По мнению исследователей пропавшая материя может быть сосредоточена в горячем газе, который находится между галактиками, или в галактических гало. Спутник HaloSat займется изучением гало Млечного Пути, которое разогревается примерно до двух миллионов градусов Цельсия. Спутник должен определить форму гало, что, в свою очередь, приблизит ученых к пониманию его массы.

Низкая скорость звездообразования в центре Галактики объясняется турбулентностью

По сравнению с другими галактиками Вселенной Млечный путь представляет собой относительно «спокойное место». Во Вселенной существуют галактики, яркость которых превосходит яркость нашей галактики в тысячи раз, поскольку в Центральной молекулярной зоне (Central Molecular Zone, CMZ) таких галактик присутствует теплый газ. Нагрев этого газа осуществляется звездами, стремительно формирующимися в окрестностях сверхмассивной черной дыры (СМЧД) близ ядра галактики. В центре Млечного пути тоже лежит СМЧД, называемая Стрелец А*, а также имеются запасы газа для формирования новых звезд. Однако по некоторым причинам скорость звездообразования в CMZ нашей Галактики оказывается ниже среднего уровня. Для выяснения причин этого противоречия международная команда астрономов провела обширное и разностороннее изучение CMZ Млечного пути. Исследователи во главе с Дэниэлом Уолкером (Daniel Walker) из Объединенной обсерватории ALMA и Национальной астрономической обсерватории Японии изучили набор из 13 звездных ядер больших масс (50-2150 масс Солнца), находящихся в «пылевом гребне» CMZ. Эти ядра являются зародышами новых звезд. Согласно полученным командой результатам скорость звездообразования в CMZ оказалась примерно равна скорости звездообразования в диске Галактики, несмотря на то, что давление газа в CMZ на несколько порядков выше.

Для объяснения этих результатов исследователи предлагают использовать известную теорию, согласно которой скорость звездообразования в центре Галактики затруднена вследствие высокой степени турбулентности газовых потоков. Команда измерила спектральными методами скорости движения молекул формальдегида в газе вокруг исследуемых звезд и подтвердила, что скорость движения частиц газа, а следовательно, и степень турбулизации газовых потоков, в этой области очень высока. Высокая скорость частиц газа повышает его пороговую плотность, при которой начинается интенсивное звездообразование, считают Уолкер и его коллеги.

Галактика Андромеда образовалась относительно недавно в результате столкновения

Соседняя с нами галактика Андромеда была сформирована в результате мощного столкновения между двумя меньшими по размеру звездными системами не далее чем три миллиарда лет назад, в то время, когда Земля уже существовала, сообщили исследователи вчера, в среду. Датировка формирования этой галактики представляла собой большую проблему для астрофизиков, учитывая большую разницу в возрасте между различными звездами, входящими в состав галактики. В этом новом исследовании ученые из Франции и Китая под руководством астронома Франсуа Хаммера (Francois Hammer) из Парижской обсерватории использовали «самые мощные суперкомпьютеры, доступные во Франции» для обработки примерно одного терабайта данных – что эквивалентно двум миллионам 500-килобайтных снимков. Это позволило исследователям наблюдать подробности «физических механизмов формирования галактики Андромеда, раскрывающих ее происхождение», указано в заявлении, опубликованном обсерваторией.

В предыдущих исследованиях было показано, что Андромеда отличается от нашей галактики Млечный путь, в частности, тем, что звезды в ней движутся хаотично, в то время как в нашей Галактике все звезды движутся по правильным траекториям вокруг центра галактики. Команда Хаммера считает, что это объясняется «недавним формированием» галактики Андромеда.

Эти данные показывают, что 7-10 миллиардов лет назад две галактики – одна из которых была в четыре раза массивнее другой – оказались на пути к столкновению.

Команда смоделировала траектории обеих галактик-предшественниц и рассчитала, что их слияние с образованием галактики Андромеда произошло в период от 1,8 до 3 миллиардов лет назад.

Исследование опубликовано в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Астрономы открывают новый звездный поток в нашей Галактике

Международная команда астрономов обнаружила новый тонкий звездный поток в гало нашей галактики Млечный путь. Эта вновь открытая структура, получившая название jet stream («реактивная струя»), может помочь исследователям ответить на фундаментальные вопросы относительно распределения массы темной материи в гало галактики Млечный путь. Звездные потоки являются остатками карликовых галактик или шаровых звездных скоплений, которые когда-то обращались вокруг крупной галактики, но впоследствии были разорваны и вытянуты вдоль своих орбит приливными силами, действующими со стороны родительской галактики. До настоящего времени в галактике Млечный путь было идентифицировано примерно 20 звездных потоков, в галактике Андромеда – всего лишь несколько, и примерно 10 звездных потоков было обнаружено за пределами Местной группы галактик. В новом исследовании группа астрономов во главе с Прашином Джетва (Prashin Jethwa) из Европейской южной обсерватории обнаружила еще один звездный поток в нашей Галактике в рамках проведения обзора неба в оптическом диапазоне под названием Search for the Leading Arm of Magellanic Satellites (SLAMS). В обзоре неба SLAMS используется 4-метровый телескоп Бланко, расположенный в Межамериканской обсерватории Серро-Тололо, Чили, и предназначенный для наблюдений Большого и Малого Магеллановых Облаков. Однако наблюдения, проведенные командой Джетвы в декабре 2016 г. и январе 2017 г., по счастливой случайности выявили наличие нового звездного потока внутри гало Млечного пути.

Согласно исследованию этот поток находится на расстоянии 95000 световых лет от нас и пересекает на небе созвездия Гидры и Компаса. Исследователи оценили, что ширина потока составляет примерно 293 световых года. Такой тонкий поток, считают исследователи, скорее всего, сформировался из шарового звездного скопления, а не из карликовой галактики.

Кроме того в исследовании показано, что эта «реактивная струя» имеет массу порядка 25000 звездных масс – что делает ее одним из наименее массивных звездных потоков, открытых на сегодняшний день. Более того, исследователи открыли, что поток состоит в основном из бедных металлами (астр.) звезд, а его возраст составляет примерно 12,5 миллиарда лет.