Блёклый объект на небосклоне, обращающийся вокруг родительской звезды, учёные разглядели благодаря "Очень большому телескопу" (VLT), принадлежащему Европейской южной обсерватории (ESO).
По расчётам исследователей, масса планеты, находящейся приблизительно в
300 световых годах от нас, равна четырём или пяти массам Юпитера —
крупнейшей планеты Солнечной системы. Это самая далёкая и самая
маленькая из всех экзопланет, которые возможно обнаружить на сегодняшний
день прямым методом наблюдения.
Поясним. Для поиска большинства планет вне Солнечной системы астрономы используют непрямые способы наблюдения, подразумевающие фиксирование следов присутствия небесного тела. Например, они определяют лучевую скорость или используют транзитный метод.
Прямой способ, подразумевающий непосредственное наблюдение, не так
популярен, поскольку подходит лишь для очень крупных планет недалёкий от
нас звёздных систем. За последнее время таким образом было открыто лишь
12 экзопланет, тогда как на счету непрямых способов уже тысячи открытий
Наиболее важным фактором зарождения жизни для любой планеты является её место расположения. В астрономии существует понятие обитаемой зоны,
однако планеты, находящиеся в ней, далеко не всегда потенциально
пригодны для жизни. Даже минимальная (по астрономическим понятиям)
разница двух планет в их удалённости от родительской звезды, как в
случае с Венерой и Землёй, может в корне изменить судьбу мира.
Удалённость нашей планеты от Солнца — 149
миллионов 600 тысяч километров, Венеры − в среднем 108 миллионов
километров, то есть она ближе к нашей звезде всего на треть расстояния.
Такой разницы вполне хватило, чтобы Земля остыла быстрее, чем её
соседка, сохраняя при этом воду во всех агрегатных состояниях на своей
поверхности.
Команда учёных из Японии во главе с Кейко Хамано (Keiko Hamano)
провела компьютерное моделирование, чтобы понять процесс становления
Венеры и Земли такими, какими мы их видим сегодня. В ходе эксперимента
выяснилось, что атмосфера молодых планет зачастую взаимодействует с их
подповерхностными веществами.
Магнетар 1E 2259 +586 на этом ложно-цветном изображении, полученном в
рентгеновском диапазоне, выглядит бело-голубым, что соответствует
излучению с высокой энергией. Области с переходом окраски от красного к
зеленому цвету (излучение низкой и средней энергии) - это остаток
сверхновой CTB 109 - один из трех в нашей Галактике, внутри
которых «обитает» магнетар.
Один из самых плотных объектов во Вселенной –
магнетар, расположенный примерно в 10000 световых лет от Земли, –
внезапно «нажал на тормоза» и стал резко замедлять скорость своего
вращения. Причины этого события – тайна, для поиска ключей к которой
необходимо лучше понять законы, по которым ведет себя материя, сжатая
выше плотности атомных ядер – состояние, которого пока не удавалось
достичь ни в одной из земных лабораторий.
Нейтронная звезда – самый близкий к черным дырам по своим
свойствам объект из тех, за которыми астрономы могут наблюдать непосредственно.
Это ядро массивной звезды, исчерпавшей запасы «топлива»,
сжавшейся под собственным весом и взорвавшейся как сверхновая. Оставшееся вещество собралось в
комок менее 20 км в поперечнике – но по массе примерно в полмиллиона раз превосходящий Землю. Чайная
ложечка вещества нейтронной звезды весит миллиард тонн. При этом нейтронная
звезда может вращаться, как лопасти блендера – со скоростью до 43 000 оборотов
в минуту.
Объект 1E 2259+586, на котором сосредоточилось пристальное
внимание астрономов – еще более редкий «подвид» нейтронной звезды – магнетар.
Всего известно менее двух десятков магнетаров. Они примечательны тем, что их
магнитное поле в триллионы раз сильнее, чем у Земли. Магнетары генерируют
мощные вспышки гамма-излучения, которое может повлиять на атмосферу Земли, даже
преодолев путь с другого края галактики.
Ранее астрономы замечали, что нейтронные звезды порой резко ускоряют
вращение (явление, известное как «глитч»),
но противоположный эффект (замедление вращения) наблюдается впервые. Ученые назвали
его «антиглитч».
Магнетар SGR
0418 расположен на расстоянии около 6500 световых лет
от Земли.
Изображение слева составлено по результатам наблюдений в
рентгеновском, инфракрасном и оптическом диапазонах.
Справа – SGR 0418 в
представлении художника
Исследования,
проведенные с использованием космической рентгеновской обсерватории Chandra и других
спутников, показали, что экзотические объекты – магнетары – не так однообразны, как
считалось.
Ядро массивной звезды, израсходовавшей ядерное топливо,
коллапсирует, формируя нейтронную звезду – сверхплотный объект диаметром порядка 15–25 км.
Высвобождение в процессе гравитационного коллапса энергии, разбрасывающей
внешние слои погибшей звезды, наблюдается в виде взрыва сверхновой.
Большинство нейтронных звезд быстро (со скоростью несколько
оборотов в секунду) вращается, некоторые вращаются медленнее, совершая один оборот
за несколько секунд.
Отдельные нейтронные звезды время от времени испускают
мощные потоки рентгеновских лучей. Источником энергии этих
вспышек является энергия магнитного поля звезды, поэтому ученые называюттакие объекты магнетарами.
Космический телескоп "Гершель", который совсем недавно прекратил свою работу,
успел передать астрономам снимки, которые оказались очень важными для
современной науки. Учёные смогли разглядеть на них столкновение двух
гигантских галактик в 11 миллиардах световых лет от Земли, которые
состояли из 400 миллиардов звёзд. В результате столкновения на свет
начали появляться новые звёзды, по 2000 штук в год.
Напомним, что чем дальше расположены от
нас объекты, тем раньше в истории Вселенной происходили события с их
участием. Поэтому столкновения двух галактик, находящихся в 11
миллиардах световых лет от нас, происходили всего через три миллиарда
лет после Большого взрыва (13,8 миллиардов лет назад), а сегодня
астрономы могут понаблюдать за этим космическим явлением.
Этот далёкий объект, в 10 раз превышающий размеры Млечного Пути, получил кодовое название HXMM01.
Соседствующие вселенные оказывали давление на нашу во время её
образования 13,8 миллиардов лет назад, что оставило следы в космическом
микроволновом излучении. В южной части карты видна повышенная
концентрация излучения(иллюстрация ESA).
В марте 2013 года физики и космологи составили самую точную карту космического излучения,
заполняющего почти всё пространство в нашей Вселенной. Тогда учёные уже
предполагали, что такая подробная карта сможет раскрыть многие тайны,
касающиеся тёмной материи и тёмной энергии, происхождения и дальнейшей
судьбы Вселенной.
Ранее считалось, что космическое
микроволновое излучение должно равномерно заполнять пространство. Но на
новой карте хорошо видно, что концентрация значительно повышена в южной
половине. Кроме того, можно увидеть некое "холодное пятно",
существование которого с помощью известных законов физики объяснить
невозможно.
Последние восемь лет астрономы NASA
наблюдали за Луной в поисках признаков падения метеоритов на её
поверхность. Метеоритные дожди на нашем спутнике оказались намного более
частым явлением, чем ожидалось: около сотни небольших небесных тел
бомбардируют поверхность Селены ежегодно.
"17 мая в Луну врезался объект размером с
небольшой валун. Он упал в Море Дождей, находящееся в северном
полушарии. Вспышка была в десять раз ярче, чем что-либо увиденное на
Луне ранее", — рассказывает Билл Кук (Bill Cooke) из центра NASA по
изучению метеоритной опасности (Meteoroid Environment Office).
В момент взрыва любой человек мог
наблюдать вспышку, не нужен был даже телескоп. По интенсивности свечения
взрыв можно сравнить со светимостью звезды четвёртой величины.
Команда инженеров NASA заявила
15 мая 2013 года о том, что космический телескоп "Кеплер" вышел из
строя и уже не сможет продолжать выполнение своей миссии по поиску
экзопланет.
Вероятнее всего, основная проблема
заключается в неисправности гироскопов аппарата. В данный момент
"Кеплер" солнечными панелями обращён к Солнцу и медленно вращается
вокруг своей оси.
Связь с устройством пока невозможна,
поскольку его антенна повёрнута в сторону от Земли. Инженеры NASA
пытались восстановить контроль над устройством, но без особых успехов.
На протяжении некоторого времени у
"Кеплера" были проблемы с системой управления положением в пространстве,
из-за чего сегодня он автоматически переключился в "безопасный режим".
Теперь положение аппарата определяют микродвигатели, а не гироскопы.
Инженеры пытались восстановить работу
всех четырёх маховиков, обеспечивающих гироскопические эффекты, но один
из них прекратил вращаться полностью. Это может означать, что проблема
заключается в несущем креплении.
Поскольку экзопланеты практически не
источают света в сравнении со звёздами, вокруг которых они обращаются,
большинство из них были обнаружены непрямым методом.
Это значит, что учёные наблюдают не за
самим небесным телом, а за производимыми планетой эффектами. На
сегодняшний день существует несколько основных методов поиска
экзопланет, эффективность которых была подтверждена экспериментально.
Недавно список этих методов пополнил новый способ, основанный на
специальной теории относительности Эйнштейна (СТО).
Но прежде чем говорить о нём, стоит
упомянуть "основной" — транзитный. Эта методика подразумевает слежение
за падениями светимости звезды в момент прохождения перед ней планеты.
Однако, в силу того что подобные "затмения" очень слабые, аппаратура
должна быть чрезвычайно чувствительной, чтобы их заметить.
Наибольшее количество экзопланет обнаружили учёные, работающие с космическим телескопом "Кеплер".
С момента запуска аппарата Kepler в марте 2009 года было обнаружено
более 2700 потенциальных экзопланет. Из них существование лишь 122 было
доказано с помощью транзитного метода.
Согласно последним исследованиям, вода была занесена на нашу планету небольшими метеоритами, которые называются углистые хондриты,
а вовсе не кометами, как предполагалось ранее. Это произошло примерно в
первые 100 миллионов лет после формирования Солнечной системы.
Подтверждение вышеуказанной гипотезе нашли учёные из университета Кейс Вестерн Резерв (Case Western Reserve University), Брауновского университета (Brown University) и Института Карнеги (Carnegie Institution).
Для этого они проанализировали лунный грунт, который доставили на Землю
члены экипажа "Аполлона-15" и "Аполлона-17" в 1971 и 1972 годах
соответственно.
Необходимо было вычислить соотношение изотопа водорода — дейтерия,
отличающегося от обычного водорода и имеющего дополнительный нейтрон в
ядре, — к обычному водороду в составе лунного грунта и земной воды, и
сравнить пропорции. И те, и другие цифры сильно отличались от
показателей соотношения дейтерия и водорода на кометах, что опровергает
теорию занесения воды этими небесными телами.
Анализ пород, доставленных в рамках программы
«Аполлон», выявил, что Луна не могла расстаться со своим магнитным полем
на 160 миллионов лет дольше, чем считалось ранее. Эта незначительная
корректировка позволяет исключить несколько гипотез о процессе
формирования магнетизма нашего естественного спутника – лунном динамо.
Сейчас Луна лишена магнитного поля, но камни, доставленные
миссией «Аполлон», свидетельствуют: так было не всегда. Движение расплавленных
пород в глубинах Луны могло вызвать эффект динамо,
и ученые пытаются объяснить причины этого движения. Основные гипотезы – внешнее
воздействие (достаточно мощное столкновение с другим космическим телом,
которого оказалось достаточно, чтобы «встряхнуть» Луну) или внутренние процессы
(например, конвекционное движение из-за теплового градиента, вызванного
радиоактивным распадом).
На сайте NASA появилась
фотография кометы C/2012 S1 (ISON), которая может стать самой яркой в
XXI веке. Фото было сделано телескопом «Хаббл» 10 апреля, когда комета
находилась на расстоянии 634 миллионов километров от Земли.
Длина хвоста этой кометы – более 92 000 километров, а размер облака
пыли и газа вокруг ее ядра достигает 5000 километров в поперечнике.
По расчетам астрономов, 28 ноября комета C/2012 S1 достигнет
ближайшей точки к Солнцу и пройдет на расстоянии 1,1 миллиона километров
от его поверхности. В этот момент яркость кометы должна достигнуть
звездной величины -13, и ее можно будет наблюдать даже днем.
Температура твёрдого ядра составляет 6000
градусов, на поверхности жидкого ядра она падает до 3800 градусов, в
глубине мантии она достигает 3000 градусов, а на поверхности мантии
температура составляет 2000 градусов по Цельсию (иллюстрация ESRF).
Команда учёных провела лабораторный
эксперимент высокой точности, в ходе которого определила температуру
плавления железа, из которого частично состоит твёрдое внутреннее земное ядро.
Используя эти данные, исследователи подсчитали температуру на границе
между внутренним твёрдым и внешним жидким ядром. Оказалось, что она
равна температуре на поверхности Солнца, то есть составляет около 6000
градусов Цельсия.
Такая разница имеет значение для
геофизики, поскольку объясняет механизм генерации магнитного поля Земли.
Ядро состоит из двух частей: внутренней твёрдой и внешней жидкой.
Последняя, в свою очередь, граничит с твёрдой, но зыбкой мантией.
Разница температур внутреннего твёрдого ядра и мантии должна составлять
около 1500 градусов Цельсия, чтобы спровоцировать так называемое
тепловое движение — причину формирования магнитного поля планеты.
Расположение близ чёрной дыры,
затягивающей на себя всё и вся, — не самое приятное космическое
соседство. Однако некоторым звёздам не везёт, и они оказываются в
опасной близости от космической ловушки.
Астрономы недавно описали
одно такое несчастное светило. Учёные обнаружили красного карлика
(класс звёзд с самыми малыми размерами и невысокой светимостью) MAXI
J1659-152, который движется с рекордной скоростью два миллиона
километров в час, кружась в губительном танце с чёрной дырой.
Это самая высокая скорость в двойной
системе из всех известных. Звезда обращается вокруг своей смертельно
опасной соседки столь стремительно из-за того, что находится очень
близко к чёрной дыре — расстояние составляет всего миллион километров
(это примерно в три раза больше дистанции между Землёй и Луной).