« »

пятница, 30 июля 2010 г.

Глаз Быка

Давненько мы не заходили на блог Фила Плейта Bad Astronomy, сочетающий великолепный, живой и простой в понимании английский с интереснейшими темами на астрономические темы.

Вот Плейт рассматривает Криминальное Дело "Глаз Быка".


30 июля 2010 года

Сегодня у нас большая марсианская загадка. Сначала она кажется странной, затем простой, но когда вы копнете глубже - в буквальном смысле слова - она окажется действительно фантастической.

Все началось с этого снимка, который заставил меня откинуться на спинку кресла и сказать ВАУ!

Вот эта круть:

ВАУ!
Этот безымянный кратер всего 700 метров в диаметре, находится в средних северных широтах на Марсе. Кажется, что эти концентрический чаши внутри кратера хотят сказать нам что-то, но что??

Моя первая мысль была, что это случайный двойной удар: сначала был большой кратер с террасами, а затем второй объект ударил практически в его центр, образовав в нем эдакий зрачок, ну типа как стрела Вильгельма Теля, пронзившая яблоко.

Кажется, что топография района подтверждает это - у внутреннего кратера вполне естесственная, поднятая граница - такая, как должна быть при втором ударе, и которую было бы невозможно объяснить только одним столкновением. Террасы - образования наподобие полок - это расслоение материала, которое иногда происходит, когда небесное тело ударяет в слоистую почву. Представьте себе слой грязи на слое льда, который находится на слое скалистой почвы - каждый слой реагирует на удар по-разному, оставляя концентрические полки в чаше кратера.

Заметим, что центральный кратер все-таки не находится идеально в центре большого кратера, что вроде бы поддерживает идею второго удара.

Все? Дело закрыто? Нет, ваша Честь! у нас есть неожиданный свидетель!

Эта картинка на самом деле часть значительно большей области, что дает определенный контекст всему случаю:


Вы видите выброшенный материал вокруг кратера, что придает ему такой пижонский вид. Но посмотрим на кратер справа внизу - он выглядит точно так же как большой!

И что дальше? Если бы у нас был один кратер, я бы еще мог поверить в такое практически идеальное второе столкновение, образовавшее зрачок. Но два сразу? Как???

Мягко говоря - кажется маловероятным. И я думал, что у меня есть этому объяснение.. которое я вам приведу позднее. Но учтите - я поговорил несколько минут с Альфредом Макивеном (Alfred McEwen), Главным Исследователем проекта HiRISE - камеры, которая сделала снимок, и он мне рассказал, что вещи не всегда такие, как кажутся на первый взгляд. Помните об этом, читая мое объяснение ниже…

Объяснение было таким - оба кратера образовались во время одного столкновения. Сам ландшафт должен объяснить эти события - там были слои разной плотности. В кратере внизу-справа, более мягкий материал был деформирован и выброшен из кратера, сформировав выемку чаши. Глубже залегает более плотный материал, формирующий обод центрального кратера. Тот факт, что он не находится точно в центре большого, объясняется тем, что поверхностный слой не является постоянным по толщине по всей поверхности. Возможно, левее остался более плотный материал, который сопротивлялся давлению удара, переместив кратер от центра, когда столкновение закончилось.

Это объясняет и большой кратер. Внешняя чаша вогнута. Внутри нее есть обод, что вы могли бы ожидать от более плотного материала. Ударное тело было достаточно большим, чтобы пробиться через этот материал в третий, еще более плотный слой, оставив за собой такой красивую окружность. Они также не точно отцентрованы, возможно потому, что толщина или плотность слоев неравномерны.

Наконец, на большом снимке видно множество меньших кратеров. И снова, я думаю, что это показывает, что верхний слой - нечто вроде мягкого льда, где могут оставаться видные невооруженным глазом чаши после значительно меньших ударов.

Та-да!

Но подождите! Еще не все. Как сказал Альфред, посмотрите, что второй кратер находится на материале, выброшенном первым (отсюда мы понимаем, что меньший кратер образовался после большого) . И поскольку он находится сверху этого материала, земля под ним должна быть не такой, как земля под первым кратером. Другие кратеры также находятся в этом материале. Поэтому мы не можем просто утверждать, что территория оставалась той же, поскольку начальное столкновение изменило структуру поверхности.


Также детали этой структуры сложно интерпретировать. Оказывается, что на этой широте мерзлота - обычное явление, и это меняет дело. Интересно, что обод внутреннего кратера в большом кратере выглядит свежо, подтверждая теорию, что это столкновение произошло позже.

И наконец, посмотрите на дно внутреннего кратера на верхнем снимке. Видите две серпообразные доли на 1 и 2 часа? Это скорее всего оползни материала со стенок кратера. Если падение второго тела произошло в центре уже существующего кратера, это могло стать причиной этих оползней.

И что мы заключаем из всего сказанного?

Это место - один беспорядок. Вот, что я заключаю. Альфред сказал, что моя идея со слоистой территорией объясняет почти все в какой-то степени, но также все это объясняет и гипотеза второго тела. Мы просто не можем сказать наверняка.

Если вы думаете, что я получаю удовольствие, тогда динь-динь-динь! Таки-да, получаю. Потому что это развлечение! Это старинная игра в сыщиков. Мы берем подобные снимки, как сцены преступления, состоявшегося, возможно, миллионы лет назад - но по-прежнему достаточно свежи и хороши, чтобы поставить нас в тупик, что же здесь произошло. Большой кратер - главная улика, привлекающая наше внимание, но второй, маленький кратер - как лежащий пистолет с дымящимся дулом, удивительное свидетельство того, что все здесь могло бы иметь смысл.

Это криминальная хроника Марса. Но в нашем деле, это не просто какая-то мыльная опера на ТВ. Это по-настоящему большое, реальное дело, и оно находится там, в другом мире, видное всем нам. Все, что вам нужно - просто пойти и взглянуть.

Звезда Вольфа-Райе в живописном ландшафте


28 июля 2010 года

Так получается, что тема этой недели у нас на блоге - звезды. На этот раз история коротка, но зато каков снимок!

Фотография получена на телескопе широкого обзора в обсерватории Ла Силла, в Чили. Звезда называется WR 22, она очень горяча и ярка, выбрасывая свое вещество в космос гораздо быстрее Солнца. Звезда находится во внешней области драматичной Туманности Киль, в которой она сформировалась.

Очень массивные звезды живут быстро и умирают молодыми. Некоторые из этих звездных бакенов излучают так интенсивно, что на поздних стадиях своей жизни они сбрасывают в окружающее пространство в миллионы раз больше вещества, чем Солнце. Такие довольно редкие, очень горячие и массивные объекты называются звездами Вольфа-Райе, по имени французских астрономов, которые определили их как класс в середине 19го века, и одной из самых массивных в этом классе как раз и является звезда WR 22. Она расположена точно в центре снимка, полученного через красный, синий и зеленый фильтры на камере широкого поля 2.2-метрового телескопа MPG/ESO в обсерватории Ла Силла в Чили. WR 22 - компонент двойной системы, ее масса - 70 масс Солнца.

WR 22 находится в южном созвездии Киль - представляющим собой киль Арго - мифического корабля Язона (прим. д-ра Майкла - вот интересно, почему Язон, если Джейсон (Jason)?). Хотя звезда находится на расстоянии больше 5 тыс световых лет, ее можно увидеть невооруженным глазом при хороших условиях. WR 22 - одна из целого скопления бриллиантов прекрасной Туманности Киль (NGC 3372), формирующей красивый фон на этом снимке.

Такие живые, яркие цвета настоящего гобелена на заднем плане - результат взаимодействие интенсивного ультрафиолетового излучения, приходящего от горячих массивных звезд, включая WR 22, и протяженных облаков газа (в основном, водорода), из которого они сформировались.

среда, 28 июля 2010 г.

Звезда - бродяга



Тайна рождения тройной системы, ее трудная жизнь, ее ошибка, которая могла оказаться смертельной, ее стремительное путешествие на край Галактики и мистическое омоложение - в исследованиях космического телескопа Хаббл! Знакомьтесь - сверхскоростная звезда HE 0437-5439!

Ее история началась так...


22 июля 2010 года


Когда-то давно тройная система звезд, мирно путешествовавшая через перенаселенный центр нашей Галактики, сделала роковую ошибку. Трио приблизилось на недопустимо близкое расстояние к черной дыре в центре Млечного Пути, которая захватила одну и вышвырнула оставшиеся две звезды за границы Галактики, которые после этого затеяли игру в "лишний стульчик" и в результате слились в одну, сверхгорячую голубую звезду.


Эта история может показаться фантастической, но астрономы, работавшие с Космическим Телескопом Хаббл, говорят, что это - вполне вероятный сценарий, приведший к образованию так называемой сверхскоростной звезды HE 0437-5439, одной из самых быстрых известных нам звезд, которая летит со скоростью 2.5 млн км в час (700 км/с) - в 3 раза быстрее орбитальной скорости Солнца.


Большинство из примерно 16 известных нам сверхскоростных звезд считались изгнанниками из центра Галактики. Но этот результат - всего лишь первое наблюдение звезды подобного рода, летящей точно из центра Млечного Пути.


"Благодаря Хабблу, мы смогли в первый раз проследить, откуда летит эта звезда путем измерения направления ее движения на небе, которое указывает прямо в центр Млечного Пути," говорит астроном Уоррен Браун из Гарвардско-Смитсоновского Центра Астрофизики в Кембридже, Массачусетс, участник команды. "Такие звезды очень редки в галактике - на каждые 100 млн в галактике приходится только одна сверхскоростная звезда."


"Изучение таких звезд позволяет определить природу некоторой невидимой массы Вселенной и помочь астрономам лучше понять, как формируются галактики," говорит руководитель команды Олег Гнедин (Oleg Gnedin) из Университета Мичигана в Анн Арбор. "Гравитацию темной материи можно измерить с помощью формы траекторий звезд Млечного Пути."


Звездные отщепенцы уже курсируют в отдаленных окраинах Млечного Пути, высоко над диском Галактики, на расстоянии примерно 200 тыс световых лет от ее центра (для сравнения - диаметр Млечного Пути приблизительно 100 тыс. световых лет). С помощью Хаббла команды Брауна и Гнедина вычислили, с какой скоростью звезды были выброшены со своих насиженных мест, чтобы достичь их текущих положений.


"Звезда перемещается с абсурдно высокой скоростью - вдвое большей, чем нужно, чтобы убежать из гравитационного поля Галактики," объясняет Браун, охотник за сверхскоростными звездами, который обнаружил первую такую звезду в 2005 году. "Обычно звезды не путешествуют с такими ненормальными скоростями - должно случиться что-то экстраординарное."


Есть еще один аспект. По скорости и положению HE 0437-5439 можно сказать, что ей было около 100 млн лет, когда ее выбросило из ядра Млечного Пути. Но, если судить по цвету (голубой) и массе (9 масс Солнца), эта звезде всего 20 млн лет! Как же так может быть??



Наиболее вероятное объяснение - то, что эта звезда когда-то была тройной системой, которая сыграла в гравитационный биллиард с галактической сверхмассивной черной дырой. Эта теория впервые была предложена в 1988 году и предсказывает, что черная дыра в центре Млечного Пути должна выбрасывать одну звезду в примерно 100 тыс. лет.


Браун предположил, что тройная система содержала пару очень тесно взаимодействующих звезд и также третий компонент, который был гравитационно связан с этой группой. Черная дыра вырвала этот внешний компонент из системы, а момент импульса этой обреченной звезды возвратился к этой космической двойне, разогнав ее до скорости, позволяющей покинуть галактику. По мере полета, каждая звезда в системе проходила свою эволюцию.. Более массивный компонент развивался быстрее, в конце жизни став красным гигантом, увеличившись так, что в результате целиком поглотил своего компаньона, образовав одну звезду.


"Эта история могла бы показаться удивительной, но в Млечном Пути большинство систем - кратные," говорит Браун.


Звезда - бродяга интриговала астрономов давно, со времени ее открытия в 2005 году во время исследования Гамбургской Европейской Южной Обсерватории. Астрономы сделали два предположения о том, как можно решить проблему возраста. Звезда могла омолодиться за счет компаньона или же лететь не из центра нашей Галактики, а из Большого Магелланова Облака (БМО) - нашего космического соседа.


В 2008м одна команда астрономов уже было решила проблему. Они обнаружили соответствие химического состава этой звезды и большинства звезд БМО. Положение звезды также указывает на близость к соседней галактике, всего 65 тыс световых лет от нее. Новые результаты Хаббла разрешают спор о месте рождения этой звезды.


С помощью острого зрения Специальной Камеры Хаббла были сделаны два отдельных наблюдения своенравной звезды с промежутком времени 3.5 года. Участник команды Джей Андерсон (Jay Anderson) из Института Космического Телескопа в Балтиморе, разработали методику измерений положения звезд относительно 11 удаленных галактик фона, формирующих сетку.


Затем Андерсон сравнил положение звезды в 2006м и в 2009м годах, оказалось, что звезда передвинулась всего на 0.04 пиксела. "Хаббл расширяет этот тип измерений," говорит Андерсон. "Сделать такое наблюдение с Земли было бы трудной задачей."


Команда пытается определить, где родились 4 другие звезды, находящиеся сейчас на краю Млечного Пути.


"Мы нацеливаемся на массивные звезды класса В - такие, как HE 0437-5439," говорит Браун, открывший 14 из 16 известных сверхскоростных звезд. "Обычные звезды не живут достаточно долго, чтобы долететь до отдаленных рубежей Млечного Пути, и мы не должны ожидать найти их там. Плотность звезд во внешних областях значительно меньше, чем у ядра, поэтому у нас лучшие шансы найти там такие необычные объекты."


Результаты исследования были опубликованы в Письмах Астрофизического Журнала 20 июля 2010 года.

И напоследок несколько портретов HE 0437-5439 :



вторник, 27 июля 2010 г.

Звезды - большие, огромные, гигантские

21 июля 2010 года

ОБТ снова отличился. С его помощью астрономы смогли открыть самые массивные из известных на настоящий момент звезд - одна из которых в начале своей жизни "тянула" на 300 солнечных масс, что вдвое (!) больше принятого предела звездной массы в 150 масс Солнца. Существование этих монстров, обладающих в миллионы раз большей светимостью, чем наша звезда, и теряющих огромное количество вещества в виде мощнейших ветров, может дать ответ на вопрос "а вообще, насколько массивными могут быть звезды?”

Банда астрономов под руководством Пола Краутера (Paul Crowther), профессора астрофизики в Университете Шеффилда, использовала ОБТ и архивные данные Космического телескопа Хаббл для изучения двух молодых скоплений - NGC 3603 и RMC 136a. NGC 3603 - это космическая фабрика, бешено формирующая звезды в больших облаках газа и пыли, расположенная в 22 тыс. световых лет от нас (eso1005). RMC 136a (еще его называют R136) - еще одно скопление молодых, массивных и горячих звезд, расположенных в Туманности Тарантул, в одном из наших космических соседей - Большом Магеллановом Облаке на расстоянии 165 тыс. световых лет (eso0613).

Команда обнаружила несколько звезд с температурой поверхности более 40 тыс. градусов, в 7 раз горячее поверхности Солнца, которые в десятки раз больше и в несколько млн раз ярче, чем Солнце. Сравнение с существующими моделями показало, что звезды рождались с массами, превышающими предел в 150 солнечных. Звезда R136a1, обнаруженная в скоплении R136 - самая массивная из когда-либо найденных - 265 масс солнца, при рождении "весила" в 320 больше, чем Солнце.

В NGC 3603, астрономы также смогли напрямую измерить массу звезд, которые принадлежат двойной системе, чтобы проверить использовавшиеся модели, и у звезд A1, B и C в этом скоплении оказались массы более 150 солнечных.

Очень массивные звезды производят очень мощные потоки вещества “В отличие от людей, эти звезды рождаются тяжелыми и теряют массу по мере взросления,” говорит Пол Краутер. “Возрастом всего около миллиона лет, самая большая звезда R136a1 уже находится в среднем возрасте, пройдя интенсивную программу потери веса, сбросив за прошедшее время одну пятую своей массы или около 50 солнечных масс.”

Если поставить R136a1 на место Солнца в Солнечной системе, она была бы настолько ярче Солнца, как Солнце ярче полной Луны. “Эта огромная масса уменьшила бы год нашей Земли до трех недель, купая ее в своем невероятно интенсивном ультрафиолетовом излучении, делая существование жизни на ней невозможным,” говорит участник команды Рафаэль Хирши из Кильского Университета.

Такие супертяжеловесы очень редки. Они формируются в самых плотных скоплениях звезд. Чтобы выделить там отдельные звезды пришлось привлечь всю мощь инфракрасных инструментов ОБТ.

Команда также определила максимально возможную массу для звезд в подобных скоплениях, оценив относительное число наиболее массивных звезд. “Наименьшие звезды ограничены пределом в 8 масс Юпитера, ниже которого они просто "неудавшиеся звезды" или коричневые карлики,” говорит участник команды Оливер Шнурр (Olivier Schnurr) из Института Астрофизики Потсдама. “Наша находка поддерживает существовавшее ранее мнение, что есть также и верхний предел того, какими большими могут быть звезды, хотя и расширяет этот предел вдвое, до почти 300 масс Солнца.”

Внутри R136, только 4 звезды при рождении имели массу более 150 солнечных, но они производили почти половину всего ветра и излучения целого скопления, действуя как 100 тысяч звезд одновременно (!). Только одна R136a1 заряжает своей энергией окружающую среду в 50 раз больше, чем все скопление в Туманности Ориона, самой близкой к нам области формирования звезд.

Как формируются такие гиганты и как они живут, производя столько энергии - по-прежнему, большая загадка для теоретиков. “Они или рождались такими большими сразу или меньшие звезды постепенно сливались, чтобы сформировать их,” объясняет Краутер.

Звезды массой от 8 до 150 масс Солнца в конце жизни взрываются в виде сверхновых, оставляя после себя экзотические объекты - нейтронные звезды или черные дыры. Найдя звезды от 150 до 300 солнечных масс, астрономы предсказывают существование "нестабильных сверхновых", которые взрываются полностью, не оставляя следов и распыляя в окружающее пространство до 10 солнечных масс железа. И в последние годы уже предложено несколько кандидатов на эту роль.

R136a1 не только самая массивная, но и самая яркая известная нам звезда, до 10 млн раз ярче Солнца. “Отдавая должное уникальности подобных монстров, я думаю, этот новый рекорд массы будет побит нескоро,” заключает Краутер.

понедельник, 26 июля 2010 г.

Перевернувшаяся черная дыра


21 июля 2010 года



"Истинно говорю вам - завтра Земля наткнется на небесную ось!"
(из классики)

Великолепное наглядное свидетельство того, что во Вселенной происходят постоянные изменения - на снимке Чандры.
  • Гигантская черная дыра по крайней мере дважды, рывками, изменила направление оси своего вращения.
  • В случае подтверждения, это открытие может объяснить некоторые загадочные объекты Вселенной.
  • Ключом к открытию послужили новые наблюдения Чандрой объекта 4C +00.58.

В сочетании с результатами радионаблюдений рентгеновские данные предполагают, что изменение направления оси вращения черных дыр происходит при столкновениях галактик.

Снимок показывает последствия по крайней мере двукратного переворачивания черной дыры, что привело к изменению ее оси вращения. Большое оптическое изображение полученное широко известным Цифровым Исследованием всего неба Sloan, содержит в cвоем центре радиогалактику 4C +00.58. Меньшее изображение справа показывает центральную часть снимка в рентгеновских лучах (желтым) от космической обсерватории Чандра и радиоволнах (синим) от Очень Большого Атакамского Массива.

В центре 4C +00.58 находится сверхмассивная черная дыра, которая активно втягивает большие количества газа. Газ падает в черную дыру по спирали, формируя вокруг нее диск и генерируя сильные электромагнитные силы, выталкивающие его некоторое количество наружу в виде реактивных струй, видимых в радиодиапазоне. Снимок в радиолучах показывает яркую пару реактивных струй слева-направо и значительно менее яркую, в отдаленной части радиоспектра приблизительно сверху-вниз (см. на рисунке с обозначениями). Эта галактика принадлежит к классу так называемых "X-образных" галактик по форме их радиоизлучения.

Снимок с обозначениями

По форме рентгеновского излучения горячего газа в- и вокруг 4C +00.58 можно определить наличие 4 отдельных пустот - областей с меньшим рентгеновским излучением, чем вокруг черной дыры. Эти пустоты всегда ходят парами - одна пара состоит из пустот справа-вверху, слева-внизу (подписаны на рисунке как #1 и #2 соответственно), и другая пара состоит из пустот слева вверху и справа-внизу (#3 и #4 соответственно). Для выделения пустот была проведена специальная обработка изображения.

Согласно представленному в исследовании сценарию, ось вращения черной дыры располагалась сначала диагонально, по направлению правый-верхний угол - нижний-левый. Затем галактика столкнулась с другой, меньшей галактикой. Возможным доказательством этого столкновения является звездообразная форма на снимке в оптическом диапазоне. После столкновения, реактивная струя, подпитываемая черной дырой, выдула полости #1 и #2 в горячем газе. Но поскольку газ, падающий на черную дыру, не был согласован по направлению с ее вращением, это привело к "опрокидыванию" ее оси, которая стала показывать по направлению примерно сверху-слева вниз-вправо, создав пустоты #3 и #4 и радиоизлучение в этом направлении.

Такая перемена могла быть вызвана еще и слиянием двух черных дыр сталкивающихся галактик.

четверг, 22 июля 2010 г.

Гравитационная линза в действии

Квазар на переднем плане (синего цвета) работает как линза по отношению к галактике (красного цвета).


Камуэла, Гавайи: Открыт первый квазар, работающий как гравитационная линза, увеличивающая очень далекую галактику. Открытие может дать новый метод наблюдения далеких объектов Вселенной.

Квазары - высокоэнергетические объекты исключительно высокой светимости, производящие энергии в тысячи раз больше, чем обычная галактика вроде Млечного Пути. Считается, что они могут подпитываться сверхмассивными черными дырами, находящимися в их ядрах. Вследствие того, что квазары такие яркие, астрономы получают очень мало информации об их галактиках.

“Это примерно как смотреть на ярко светящие фары автомобиля и пытаться определить цвет их обода,” говорит астроном Фредерик Курбин (Frederic Courbin) из Политехнического Института Лозанны в Швейцарии.

Новая, "обратная" гравитационная линза квазар-галактика, о которой Курбин и его коллеги пишут в журнале Астрономия и Астрофизика от 16 июля, дает новый метод получения информации о свойствах галактики- например, ее массе. Это важно для изучения связи галактики с ее центральной сверхмассивной черной дырой.


Согласно Общей Теории Относительности, гравитационная линза создается, когда большая масса - например, квазар, большая галактика или скопление галактик - проходит на луче нашего зрения перед удаленной галактикой. Свет удаленной галактики изгибается и меняет свое направление, и наблюдатель на Земле видит несколько близких друг к другу увеличенных изображений.

Первый раз астрономы увидели гравитационную линзу (квазар позади галактики) в 1979 году, и с тех пор было обнаружено много подобных объектов, для которых удалось вычислить массу.

Но до сих пор не было ни одного примера, когда галактика фона увеличивалась массивной галактикой, содержащей квазар, на переднем плане.

“Мы были восхищены, увидев как работает эта концепция,” говорит Джордж Мейлан (Georges Meylan), руководитель команды. “Это открытие демонстрирует, какую пользу могут принести гравитационные линзы как астрофизический инструмент.”

Для поиска квазаров-линз астрономы из Швейцарской Политехники и Калтеха провели поиск в большой базе данных Цифрового исследования неба Sloan. Команда выбрала несколько кандидатов, которые могли быть обратной линзой квазар-галактика.

Используя 10-метровый телескоп КЕК и камеру близкого инфракрасного диапазона (NIRC-2), с лазерной искусственной звездой (адативная оптика), астрономы изучили отобранных кандидатов. И один кандидат показал признаки изображений галактики фона.

С 10-метровым телескопом Кек и Спектрографом Низкого Разрешения LRIS, команда определила, что квазар находится на расстоянии примерно 1.6 млрд световых лет, а расстояние до галактики фона - примерно 7.5 млрд световых лет. Астрономы также оценивают, что внутренний килопарсек (3200 световых лет) галактики, содержащей квазар, имеет массу примерно 20 млрд масс Солнца.

“Квазары - замечательные зонды формирования и эволюции галактик,” говорит Джордж Джорджовски ( S. George Djorgovski), руководитель команды Калтеха. “Когда мы откроем больше подобных систем, мы сможем понять взаимосвязь между квазарами и их галактиками, а также проследить их совместную эволюцию.”

Черная дыра надувает пузыри


7 июля 2010 года

Сегодня мы надуваем пузыри. Точнее не мы, а черные дыры.

Сочетая наблюдения ОБТ и Чандры, астрономы открыли пару самых мощных реактивных струй, которые когда-либо видели у черных дыр, образовавшихся в результате коллапса одной звезды. Объект, который иногда называют микроквазаром, надувает большой пузырь горячего газа диаметром в тысячу световых лет, вдвое больше на порядок мощнее, чем известные ранее. Открытие опубликовано в журнале Nature.

“Мы были шокированы тем, как же много энергии вбрасывается в газ черной дырой,” говорит руководитель исследования Манфред Пакул (Manfred Pakull). “Черная дыра массой всего несколько солнечных представляет собой в миниатюре настоящий квазар или радиогалактику массой в миллионы солнц.”

Поглощая вещество, черные дыры высвобождают огромные количества энергии. Считается, что большинство энергии выходит в виде излучения, в основном, в виде рентгеновских лучей. Однако новые исследования показывают, что черные дыры могут выбрасывать примерно столько же, а может, и значительно больше энергии, в форме реактивных струй, состоящих из движущихся частиц. Эти быстрые потоки врезаются в окружающий межзвездный газ, нагревая его и запуская его расширение. Раздувающийся пузырь содержит смесь горячего газа и быстрых частиц разных температур. Наблюдения в нескольких диапазонах (оптическом, радио и рентгеновском) помогает астрономам вычислить, насколько черная дыра нагревает свое окружение.

Астрономы могли наблюдать места, где струи врезаются в межзвездный газ вокруг черной дыры, и оценить скорость расширения пузыря примерно в миллион км в час.

“Длина этих струй в NGC 7793 просто потрясает в сравнении с размером черной дыры, которая их производит,” говорит со-автор исследования Роберт Сориа (Robert Soria) . “Если сжать черную дыру до размера футбольного мяча, струя вытянулась бы до Плутона.”

Исследование помогает понять астрономам сходство черных дыр, оставшихся после коллапса звезд, со сверхмассивными черными дырами в центрах галактик. Очень мощные струи видны иногда у сверхмассивных черных дыр, но считалось, что их гораздо меньше у микроквазаров. Новое открытие предполагает, что многие струи еще просто остаются незамеченными.

Черная дыра, выдувающая пузыри, расположена на расстоянии 12 млн световых лет, во внешних пределах галактики NGC 7793 (eso0914b). Из размера и скорости расширения пузыря астрономы заключили, что активность струй продолжается около 200 тыс. лет.

среда, 21 июля 2010 г.

Хаббл: Снова звездные фейерверки


6 июля 2010 года

Туманность и звездное скопление NGC 3603 находится в созвездии Киль, на расстоянии в 20 тыс. световых лет от нас.

На самом деле картина вовсе не такая мирная, как можно подумать на первый взгляд. Ультрафиолетовое излучение и интенсивные звездные ветра выдули огромную пустоту внутри пыли и газа, обволакивающих скопление, сформировав такой завораживающий пейзаж.

Большинство звезд скопления родились в одно время, хотя разнятся по размеру, массе, температуре и цвету. Течение жизни звезды определяется ее массой, и скопление содержит звезды на разных стадиях их эволюции, давая замечательную возможность анализа их жизненных циклов. Эти большие звезды живут быстро и умирают рано, выжигая свое водородное топливо и кончая жизнь во взрывах сверхновых.

вторник, 20 июля 2010 г.

Астероид Лютеция глазами миссии Розетта


10 июля 2010 года

Астероид Лютеция предстал перед нами пустынным миром, полным кратеров. Миссия ЕКА Розетта передала первые снимки астероида, которые показывают, что он является первобытным остатком энергичного рождения Солнечной Системы.

Этот пролет был очень зрелищным успехом бесперебойной работы аппарата Розетта. Наибольшее сближение произошло в 18:10 среднеевропейского времени до расстояния в 3162 км.

Снимки показывают, что поверхность Лютеции сильно кратерирована, испытав множество столкновений за почти 4.5 млрд лет своего существования. По мере приближения Розетты и вращения астероида, становилось видимым большое углубление в форме шара. Снимки подтверждают, что Лютеция - вытянутое тело длиной около 130 км.




Симуляция, показывающая вид Лютеции с борта Розетты во время пролета 10 июля
Снимки сделаны прибором OSIRIS, который сочетает широко - и узкоугольную камеры. Во время наибольшего сближения на поверхности астероида видны детали размером до 60 м.

"Думаю, что это очень старый объект. Сегодня мы видели остаток от создания Солнечной системы," говорит Холгер Сиркс (Holger Sierks), главный научный руководитель OSIRIS из института Макса Планка исследований Солнечной Системы в Линдау, Германия.


Гонка за астероидом

Розетта пролетела мимо астероида с относительной скоростью 15 км/с, закончив весь пролет всего за одну минуту. Но камеры и другие приборы работали в течение часов и, в некоторых случаях, даже дней до пролета и после него. Непосредственно после наибольшего сближения, Розетта начала передавать данные на Землю для обработки.



Лютеция и Сатурн

Лютеция оставалась загадкой долгие годы. Наземные телескопы давали непонятные свойства. В некоторых аспектах она напоминала астероид типа С - первобытное тело, оставшееся после формирования Солнечной системы. В других она выглядела как тип М - это астероиды, ассоциированные с железными метеоритами, которые обычно красноваты и являются фрагментами ядер больших объектов.

Новые снимки Розетты позволят решить этот вопрос, хотя и не сегодня - для этого нужна полная, композитная информация.


Датчики исследуют Лютецию

Розетта задействовала полный комплект своих датчиков, включая датчики удаленного и непосредственного контакта, включая некоторые датчики спускаемого аппарата Фила. Все вместе они искали признаки крайне разреженной атмосферы, различных магнитных свойств, а также изучали состав поверхности и плотность астероида.


Астероид Лютеция

Они также пытались поймать частички пыли, которые могли находиться вокруг астероида для анализа на борту аппарата. Научные результаты этих исследования станут известны со временем.

Этот пролет отмечает достижение Розеттой одной из больших научных целей экспедиции. Аппарат продолжает путешествие к своей главной цели - комете Чурюмова-Герасименко в 2014 году, которую он будет сопровождать в течение месяцев, примерно от орбиты Юпитера до ее максимального приближения к Солнцу. В ноябре 2014 года Розетта выпустит аппарат Фил, который приземлится на поверхность ядра кометы.

"Wunderbar!' говорит Дэвид Саутвуд (David Southwood), Директор ЕКА по Научным и Роботизированным Исследованиям, "Это был замечательный день для всей европейской науки! Поразительная точность работы инженеров и ученых государств-членов проекта, и не только ЕКА! Двигаемся дальше, к 2014 году и свиданию с нашей кометой." Но пока в фокусе научных команд - изучение данных о Лютеции. Еще 24 часа назад Лютеция была далекой незнакомкой, теперь, благодаря Розетте, она наш близкий друг.

понедельник, 19 июля 2010 г.

Небо Планка

5 июля 2010 года

Сегодня утром Европейское Космическое Агентство и консорциум Планк опубликовали первый полный снимок всего неба от спутника Планк. Держитесь.



Полное небо, как оно видно Планку в условных цветах. Пыль нашей Галактики показана синим цветом на фоне желтых пятен реликтового излучения (или как его еще называют - микроволнового фонового излучения), которое содержит информацию о ранних стадиях эволюции Вселенной. Этот снимок низкого разрешения - укороченная версия полных данных.
CREDIT: ESA, Planck LFI and HFI Consortia (2010)

Планк был запущен 14 мая 2009 года, и после 3х месяцев подготовки и тестирования, в августе прошлого года, приступил к сбору научных данных (прим. д-ра Майкла - в нашем блоге мы отслеживали подготовку к запуску, сам запуск и первые шаги Планка). А теперь, в первый раз мы увидим полный снимок всего неба Планка.

Главная задача Планка - изучение эха Большого Взрыва - космического реликтового излучения (КРИ). Проект продолжает научные миссии COBE и WMAP, но покрывает значительно больший диапазон частот (30-857 GHz) и обладает намного большей чувствительностью. Диапазон частот очень важен для того, чтобы разрешить многочисленные источники микроволнового излучения во Вселенной, мешающие космологическому сигналу, которым призван заниматься Планк.

Сегодняшний снимок очень напоминает Летающего Макаронного Монстра, но в действительности показывает нашу Галактику, видимую изнутри, где можно заметить потоки холодного газа и пыли в нашем ближайшем галактическом окружении (имеется в виду расстояние до нескольких сотен световых лет), которые вытягиваются вверх и вниз от плоскости Галактики. Чтобы запомнить этот снимок надолго, воспользуйтесь аннотированной версией или Хромоскопом Галактики (Д-р Майкл: ах, какая прелесть! Непременно занесите себе в закладки!) Сверху и снизу снимка вы увидите пятна -мерцание КРИ - остатки того взрыва, который породил всю нашу Вселенную 13.7 млрд лет назад.

Этот снимок - только начало тех замечательных данных, которые еще поступят от Планка. Планк получает снимки всего неба каждые 8 месяцев или около того, это значит, что он производит очень много данных, и впереди много замечательной работы. Для полной калибровки необходимо не менее 2 полных исследования, и это значит, что первые реально научные данные могут быть получены не раньше 2012 года! В течение двух лет мы будем видеть снимки все с большим и большим разрешением.

Звезды рождаются одинаково


14 июля 2010 года

Астрономы получили первый снимок пылевого диска, который обращается вокруг массивной новорожденной звезды, доказывающий, что массивные звезды формируются так же, как их меньшие собратья. Это открытие, сделанное благодаря телескопам Европейской Южной Обсерватории, описано в номере журнала Nature на этой неделе.

“Наши наблюдения показывают диск, окружающий эмбрион молодой, массивной звезды, которая еще не полностью сформировалась,” говорит Стефан Краус (Stefan Kraus), руководитель исследования. “Можно сказать, что птенец вот-вот вылупится!”

Команда астрономов набюдала объект с простым и запоминающимся обозначением IRAS 13481-6124 - массой примерно в 20 масс Солнца и в 5 раз большего, чем у Солнца радиуса - молодую звезду, расположенную в созвездии Центавра, на расстоянии около 10 тыс. световых лет от нас.

На основе архивных данных Спитцера и 12-метрового телескопа обсерватории APEX субмиллиметрового диапазона, астрономы обнаружили наличие реактивной струи.

“Такие струи вообще-то довольно типичны у молодых звезд малой массы и обычно подчеркивают присутствие диска,” говорит Краус.

Околозвездные диски - важный компонент процесса формирования звезд малой массы - таких, как Солнце. Но для звезд большой массы (от 10 масс Солнца) наличие таких дисков оставалось под вопросом, поскольку сильное излучение света должно препятствовать падению материала на звезду. И поэтому, например, предполагалось, что массивные звезды могут формироваться путем слияния малых звезд.

Для открытия и изучения свойств диска, астрономы задействовали Интерферометр Очень Большого Телескопа (VLTI). Сочетая свет от трех 1.8-метровых дополнительных телескопов с прибором AMBER, астрономы получили уровень детализации объекта, как если бы они использовали зеркало в 85 метров в диаметре. Результирующее разрешение - около 2.4 угловых миллисекунд, что эквивалентно разглядыванию головки болта на Международной Космической Станции, что в 10 раз больше разрешающей способности космических телескопов.

Обогащенные данными наблюдений 3.58-метрового телескопа Новой Технологии в Ла-Силла, Краус и его коллеги смогли обнаружить диск около IRAS 13481-6124.

“Впервые мы смогли сделать снимок внутренних областей диска около массивной молодой звезды," говорит Краус. “Наши наблюдения показывают, что формирование звезд происходит одинаково для всех звезд независимо от их массы.”

Астрономы заключают, что этой системе всего 60 тыс. лет, и звезда достигла своей конечной массы. При интенсивности излучения света звездой в 30 тыс. раз сильнее Солнца, этот диск скоро должен начать испаряться. Слепящий диск в поперечнике 130 астрономических единиц, с массой примерно 20 масс Солнца. В дополнение к этому, внутренние части диска лишены пыли.

“Дальнейшие наблюдения с помощью Атакамского массива (ALMA), который сейчас строится в Чили, могут дать больше информации о внутренних частях диска, что позволит нам лучше понять, как рождаются массивные звезды,” заключает Краус.