Биологические пигменты могут помочь обнаружить жизнь в системе Альфа Центавра

Ученые предлагают новый подход к поискам жизни на других планетах: международная команда исследователей открыла, что биологические пигменты растений, так называемые биологические фотосинтетические пигменты, оставляют уникальные «отпечатки» в отраженном ими свете.

 Доктор Светлана Бердюгина, профессор Института физики Фрайбургского университета и Института физики Солнца им. Копенхойера, оба научных учреждения Германия, и главный автор нового исследования, изучала вместе с иностранными коллегами эти биологические характерные «следы» в анализируемом свете при помощи поляризационных фильтров. Если биологические пигменты присутствуют на планете – что непременно подразумевает присутствие на планете биологической жизни – то они оставят после себя узнаваемый поляризационный «след» в отраженном свете.

Как поясняют исследователи, высокий контраст поляризационных «отпечатков пальцев», присущих определенным биологическим пигментам, позволит без труда обнаружить их в ярком свете звезды, вокруг которой движется экзопланета.

«Эта техника может быть использована для поисков жизни в системе Альфа Центавра, ближайшей к Солнцу планетной системе», – говорит Бердюгина. – Даже хотя в настоящее время мы еще не обнаружили в этой системе планету, лежащую в обитаемой зоне звезды, но мы можем уже сейчас проанализировать свет, идущий от звезды, на предмет наличия в нем особенностей поляризации, указывающих на существование в этой системе жизни».

Струи, испускаемые черными дырами, регулируют процессы звездообразования

Астрономы нашли подтверждение тому, что крупнейшие эллиптические галактики во Вселенной продолжают производить звезды на протяжении долгого времени после их пикового периода звездорождения. Космический телескоп Хаббл позволил астрономам увидеть яркие скопления горячих голубых звезд, которые образуются вдоль струй, испускаемых активными черными дырами в центрах гигантских эллиптических галактик.

Сопоставив данные, полученными от телескопа Хаббл и ряда наземных и космических телескопов, две независимые команды ученых обнаружили, что черная дыра, струи и новорожденные звезды принимают участие в саморегулирующемся цикле явлений. Высокоэнергетические струи, испускаемые черной дырой, нагревают окружающий газ, контролируя скорость, с которой газ охлаждается и попадает в галактику.

«Рассмотрим газ, окружающий галактику, как атмосферу», - объясняет Меган Донахью, руководитель первой группы исследователей из Университета штата Мичиган. «В этой атмосфере, также как и в нашей, материал может находиться в разных состояниях. Вспомним газ, облака и дождь. Тот процесс, который мы наблюдаем, сравним с грозой. По мере того, как струи выталкивают газ в направлении от центра галактики, часть его охлаждается и выпадает в осадок в виде холодных сгустков. Они возвращаются к центру галактики, подобно каплям дождя».

«Так называемые «капли дождя» в конечном итоге остывают в достаточной мере для того, чтобы стать звездообразующим облаком холодного молекулярного газа. Благодаря своим уникальным возможностям заглянуть в самые глубинные уголки Вселенной телескоп Хаббл позволил нам непосредственно наблюдать эти «ливни» звездообразования», - продолжает Грант Трамбле, руководитель второй группы исследователей из Йельского университета.

Но почему же вместо «проливного ливня» ученые наблюдали лишь «мелкий дождик»? В то время как часть выбрасываемого газа охлаждается, черная дыра нагревает остальной газ вокруг галактики. Это не дает всей газовой оболочке быстро охладиться.

Данное открытие позволило ученым найти ответ на вопрос о том, почему многие эллиптические галактики в современной Вселенной не характеризуются более высокой скоростью звездообразования. На протяжении многих лет ученые не могли объяснить, почему галактики не превращают весь тот газ, в котором они утопают, в звезды. Теоретические модели эволюции галактик предсказывают, что современные галактики, более массивные, чем Млечный Путь, должны находиться на пике звездообразования. В действительности же этого не происходит. Теперь же ученым удалось выяснить, что цикл нагрева и охлаждения контролируют данные процессы.

Галактики, подобные Млечному пути, могли существовать в ранней Вселенной

Новая крупномасштабная компьютерная модель впервые продемонстрировала астрономам, что крупные дисковые галактики, во многом напоминающие нашу собственную галактику Млечный путь, возможно, существовали ещё на самой заре развития Вселенной.

Эта модель, созданная физиками из Космологического центра МакУильямса Университета Карнеги — Меллон и Калифорнийского университета в Беркли, оба научных учреждения США, демонстрирует, что в ранней Вселенной – возраст которой составлял тогда всего лишь 500 миллионов лет, считая от момента Большого взрыва – было значительно больше порядка и структурированности, чем предполагалось ранее.

Так как дисковые галактики имеют сложную структуру, ученые изначально предполагали, что процесс формирования этих космических объектов длится довольно долго, и поэтому в ранней Вселенной должно быть совсем не много галактик такого типа – если они не отсутствовали в ту космическую эпоху вовсе. Это косвенно подтверждали и результаты наблюдений реальной Вселенной, проведенных при помощи космического телескопа НАСА «Хаббл», которые обнаружили в ранней Вселенной лишь галактики неправильной формы. Однако важно заметить, что эти результаты наблюдений не могут отражать истинную картину распределения галактик по типам в ранней Вселенной, так как поле наблюдения телескопа «Хаббл» охватывает лишь крохотный фрагмент неба. В новом исследовании ученые во главе с профессором физики Университета Карнеги — Меллон Тизиана ди Маттео построили крупномасштабную математическую модель под названием BlueTides, расчет которой на суперкомпьютере BlueWater Национального научного фонда США показал, что через 500 миллионов лет после Большого взрыва во Вселенной существовало большое число дисковых галактик.

Ученые открыли самую отдаленную галактику из всех, что были когда-либо найдены

Астрономы сумели обнаружить самую отдаленную галактику в известной Вселенной. Открытая галактика, известная под названием EGSY8p7, расположена на расстоянии примерно 13,2 млрд световых лет от Земли. Это означает, что сегодня астрономы наблюдают такие звезды, какими они были всего через 600 лет или около того после Большого взрыва, породившего Вселенную. 

По словам представителей исследовательской группы, ни одна из открытых ранее галактик не позволила заглянуть в столь далекое прошлое Вселенной.

Используя инфракрасный спектрограф в обсерватории Кека на острове Гавайи, группа исследователей обнаружила линию Лайман-альфа галактики EGSY8p7. Ее образует в основном водород, нагретый ультрафиолетовым излучением, которое исходит от новорожденных звезд галактики.

Возможность видеть линию Лайман-альфа на таком большом расстоянии стало неожиданностью для исследователей.

«Мы часто наблюдаем линию Лайман-альфа в спектре близлежащих объектов. Это один из самых надежных индикаторов звездообразования», - говорит Ади Цитрин, ведущий автор исследования из Калифорнийского технологического института в Пасадене. «Космическое пространство между галактиками содержит большее количество темных облаков водорода, которые поглощают этот сигнал. Именно поэтому наши попытки глубже проникнуть во Вселенную и, следовательно, заглянуть дальше в прошлое, редко увенчиваются успехом».

По словам ученых, неожиданные результаты исследования могут пролить свет на то, как развивалась Вселенная на ранних этапах своей истории.

Астрономы полагают, что через около 400 миллионов лет после Большого Взрыва Вселенная была полностью непрозрачной для излучения Лайман-альфа. Это объясняется повсеместным присутствием водорода. Однако такое положение дел стало меняться с формированием первых галактик: излучение их звезд начало расщеплять водород на образующие его протоны и электроны.

Как говорят исследователи, этот процесс, известный как «космическая реионизация», вероятно происходил постепенно. В результате Вселенная начала пропускать свет Лайман-альфа.

Обнаружение линии Лайман-альфа галактики EGSY8p7 дает основания предположить, что процесс реионизации был неоднородным, и одни области в пространстве «очищались» от водорода гораздо быстрее, чем другие. По словам ученых группы, это могло происходить потому, что новорожденные звезды в одних областях были мощнее, нежели в других.

Три года на Красной планете! Марсоход Curiosity празднует годовщину

Марсоход Curiosity агентства НАСА празднует трехлетнюю годовщину пребывания на Марсе. Прошедшие три земных года были продуктивными и насыщенными важными открытиями.
Марсоход Curiosity совершил посадку на Красную планету в ночь на 6 августа 2012 года. Вскоре после этого лендер приступил к исследованию своих окрестностей – достигающего 154 км в диаметре кратера Гейла – на предмет наличия признаков микробной жизни. В честь годовщины НАСА выпустило видео, рассказывающее о «жизни» марсохода на Красной планете и совершенных им открытиях.

Благодаря исследованию породы марсоходом Curiosity в области возле места его посадки – на участке Yellowknife Bay – ученые миссии смогли обнаружить следы древнего озера, которое в далеком прошлом в течение длительного времени простиралось на поверхности Марса и могло поддерживать жизнь.

В июле 2013 года марсоход Curiosity покинул участок Yellowknife Bay, держа свой путь в направлении подножья горы Шарп, которая возвышается на 5,5 км.

Подножье горы Шарм оставалось главным пунктом назначения лендера с момента запуска миссии стоимостью в 2,5 млрд. долларов в ноябре 2011 года. Ученые миссии надеются, что дальнейшие исследования породы горы Шарп позволят им проследить историю изменяющихся условиях окружающей среды Марса.

В сентябре 2014 года марсоход достиг выступающей на поверхность породы горы Шарп. Область холмистой возвышенности исследователи миссии окрестили «Pahrump Hills». Ее ровер изучал в течение пяти месяцев. За это время в целях анализа он трижды буравил породу.

В марте марсоход покинул область Pahrump Hillls, чтобы исследовать породу выше в горах. В недавнем времени аппарат Curiosity сумел выявить «контактную зону», где встречаются два различных типа породы.