Вселенная гудит рябью в пространстве-времени: учёные только что удвоили наш каталог столкновений чёрных дыр и нейтронных звёзд.

Ученые открыли еще более 100 событий гравитационных волн. 

Credit: Robert Lea при помощи Canva

Robert Lea, space.com,  7 марта 2026 года

«Мы действительно выходим на самые границы возможностей и видим объекты, которые оказываются более массивными, вращаются быстрее и представляют гораздо больший астрофизический интерес и необычность».

По словам учёных, каталог ряби в пространстве-времени, «услышанной» детекторами гравитационных волн на Земле, удвоился. Среди новых источников — от нестабильных слияний чёрных дыр до самого массивного столкновения чёрных дыр, когда-либо зарегистрированного.

Ещё в 1915 году Albert Einstein предсказал, что при столкновении самых плотных и экстремальных объектов во Вселенной само пространство и время — объединённые в четырёхмерную структуру, называемую пространством-временем — начинают колебаться. Спустя сто лет, 14 сентября 2015 года, обсерватория Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory впервые зафиксировала эти колебания пространства-времени. Их источником оказались сталкивающиеся чёрные дыры на расстоянии более 1,3 миллиарда световых лет.

С тех пор LIGO и его партнёры — детекторы гравитационных волн Virgo Collaboration в Италии и KAGRA в Японии — зарегистрировали множество гравитационных волн, возникающих при столкновениях чёрных дыр, слияниях нейтронных звёзд и даже редких «смешанных» событиях, когда сталкиваются чёрная дыра и нейтронная звезда. Последние данные, собранные коллаборацией LIGO–Virgo–KAGRA Collaboration (LVK), показывают, что Вселенная буквально гудит от гравитационных волн, возникающих при космических столкновениях.

«Каждое новое обнаружение гравитационных волн позволяет нам открыть ещё одну часть загадки Вселенной — так, как мы не могли даже десять лет назад», — сказала участница коллаборации LVK Люси Томас из Калифорнийского технологического института. «Невероятно интересно думать о том, какие астрофизические тайны и сюрпризы могут открыться в будущих наблюдательных кампаниях».

Больше разнообразия

Данные, вошедшие в этот каталог — получивший название Gravitational-Wave Transient Catalog 4 — включают 128 чрезвычайно удалённых источников гравитационных волн. Они были собраны в ходе четвёртого наблюдательного цикла этих детекторов, проходившего с мая 2023 года по январь 2024 года.

До этого, за первые три наблюдательных цикла LIGO, Virgo и KAGRA, учёные «услышали» лишь 90 возможных источников гравитационных волн. Более того, каталог GWTC-4 мог бы быть ещё больше: около 170 других сигналов, зарегистрированных LIGO, Virgo и KAGRA, пока ещё не включены в каталог.

«За последнее десятилетие астрономия гравитационных волн прошла путь от первого обнаружения до наблюдения сотен слияний чёрных дыр», — сказал представитель LIGO Стивен Фэйрхёрст, профессор Кардиффского университета в Великобритании. «Эти наблюдения помогают нам лучше понять, как чёрные дыры образуются при коллапсе массивных звёзд, исследовать космологическую эволюцию Вселенной и всё более строго подтверждать теорию общей относительности».

Одной из особенностей каталога GWTC-4, которая особенно бросается в глаза, является разнообразие событий, породивших эти сигналы. В этот каталог входят гравитационные волны от слияний самых массивных двойных систем чёрных дыр из всех когда-либо наблюдавшихся — каждая из них имеет массу около 130 масс Солнца. Здесь также представлены сильно несимметричные слияния чёрных дыр с резко различающимися массами и чёрные дыры, вращающиеся с невероятной скоростью — примерно 40 % скорости света.

В таких случаях учёные предполагают, что экстремальные характеристики чёрных дыр, участвующих в этих слияниях, являются результатом предыдущих столкновений. Это служит подтверждением существования цепочек слияний, которые объясняют, как некоторые чёрные дыры могут вырастать до масс, в миллиарды раз превышающих массу Солнца.

«Этот набор данных усилил нашу уверенность в том, что чёрные дыры, сталкивавшиеся на более ранних этапах истории Вселенной, могли легче иметь более высокие скорости вращения, чем те, которые сталкивались позднее», — сказал участник коллаборации LVK и учёный MIT Сальваторе Витале.

Каталог GWTC-4 также включает два новых “смешанных” слияния, в которых участвуют чёрная дыра и нейтронная звезда.

Каталог Транзитных Событий Гравитационных Волн номер 4 и столкновения, которые он содержит.

(Image credit: Ryan Nowicki/Bill Smith/ Karan Jani)

«Главный вывод из этого каталога таков: мы расширяемся в новые области того, что называем пространством параметров, и обнаруживаем совершенно новые разновидности чёрных дыр», — сказал участник коллаборации LVK Дэниел Уильямс из Университета Глазго (Великобритания). «Мы действительно выходим на самые границы возможностей и видим объекты, которые оказываются более массивными, вращаются быстрее и выглядят гораздо более интересными и необычными с астрофизической точки зрения».

Каталог также демонстрирует, насколько чувствительными стали детекторы LVK. Некоторые слияния нейтронных звёзд произошли на расстоянии до 1 миллиарда световых лет, тогда как отдельные слияния чёрных дыр происходили на расстоянии до 10 миллиардов световых лет. Эти наблюдения позволили учёным проверить теорию, которая впервые предсказала существование и чёрных дыр, и гравитационных волн — выдающуюся теорию гравитации Эйнштейна, общую теорию относительности.

«Чёрные дыры — одно из самых знаковых и поразительных предсказаний общей теории относительности. Они возмущают пространство и время сильнее, чем почти любой другой процесс, который мы можем наблюдать», — сказал участник LVK Аарон Циммерман из Техасского университета в Остине. «Когда мы проверяем физические теории, полезно рассматривать самые экстремальные ситуации, какие только возможны, потому что именно там наши теории с наибольшей вероятностью могут дать сбой — и именно там у нас больше всего шансов сделать открытия.

Пока что теория успешно проходит все наши проверки. Но мы также понимаем, что нам придётся делать всё более точные предсказания, чтобы поспевать за тем объёмом данных, который предоставляет нам Вселенная».

Результаты коллаборации LVK вскоре будут опубликованы в специальном выпуске журнала The Astrophysical Journal Letters.

NGC 6447 - галактика с включающимся ядром

Астрономы зафиксировали редкий процесс — постепенное «включение» активного галактического ядра (AGN) в галактике NGC 6447, которая ранее считалась спокойной. За 14 лет наблюдений в среднем инфракрасном диапазоне (WISE/NEOWISE) её яркость почти монотонно выросла примерно на 1,2 звёздной величины. При этом в оптическом диапазоне (ASAS-SN) изменений не обнаружено.

Такое расхождение указывает на ключевой механизм: центральная сверхмассивная чёрная дыра начала активную аккрецию вещества, но её оптическое излучение по-прежнему скрыто пылью. Инфракрасное излучение растёт потому, что пыль нагревается и постепенно рассеивается, открывая «центральный двигатель» галактики.

Дополнительные данные подтверждают эту картину:

• Цвет W1–W2 перешёл в область, характерную для AGN, примерно в 2018 году.
• Спектр SPHEREx показывает возрастающий инфракрасный континуум, типичный для тёплой и горячей пыли в активных ядрах.
• NuSTAR обнаружил рентгеновский источник с светимостью ~8×10⁴¹ эрг/с и вариабельностью более чем в 7 раз за год — сильный признак запуска новой фазы аккреции.

Авторы исключают альтернативные объяснения — сверхновую, приливное разрушение звезды (TDE) и устойчивое слабое ядро (LLAGN). В отличие от этих явлений, наблюдается длительный, почти десятилетний рост инфракрасной светимости без оптической вспышки.

По статистике выборки (1 случай на ~7800 галактик) стадия «включения» AGN крайне редка. Оценки показывают, что такие эпизоды активного роста могут длиться порядка 10⁴–10⁶ лет, что согласуется с современными моделями эволюции чёрных дыр.

Этот случай демонстрирует, что длительный мониторинг в инфракрасном диапазоне — мощный инструмент для поиска галактик в редкой ранней фазе пробуждения их центральных чёрных дыр.

📖 - https://arxiv.org/pdf/2602.21502

🌀

----

[JWST] Webb обнаружил звезду, взорвавшуюся как сверхновая, в галактике NGC 1637

esawebb.org, 23 февраля 2026 года

Webb показал, что звезда была окружена обширной оболочкой пыли, богатой углеродом

Впервые астрономы использовали изображения космического телескопа NASA/ESA/CSA James Webb, чтобы обнаружить предшественника сверхновой, которого не смог увидеть ни один другой телескоп: красного сверхгиганта в близкой галактике. Окружение этой звезды оказалось неожиданно пыльным — настолько, что сама звезда была невидима для космического телескопа Hubble.

Сорок миллионов лет назад звезда в близкой галактике взорвалась, выбросив вещество в космос и создав яркий маяк света. Этот свет путешествовал по Вселенной и достиг Земли 29 июня 2025 года, где был зафиксирован программой All-Sky Automated Survey for Supernovae. Астрономы немедленно направили свои ресурсы на изучение новой сверхновой, получившей обозначение 2025pht. Однако одна из исследовательских групп обратилась к архивным данным, чтобы с помощью изображений, сделанных до взрыва, определить, какая именно звезда среди множества в галактике стала сверхновой. И им это удалось.

Снимки галактики NGC 1637, полученные JWST, показали единственную красную сверхгигантскую звезду точно в том месте, где теперь наблюдается сверхновая. Это первая опубликованная идентификация предшественника сверхновой с помощью телескопа Webb. Результаты опубликованы в Astrophysical Journal Letters.

«Мы ждали этого — чтобы сверхновая взорвалась в галактике, которую Webb уже наблюдал. Объединив данные Hubble и Webb, мы впервые смогли полностью охарактеризовать эту звезду», — отметил ведущий автор работы Чарли Килпатрик (Northwestern University, США).

---

Загадка «пропавших» красных сверхгигантов

Тщательно совместив изображения NGC 1637, полученные Hubble и Webb, исследователи обнаружили звезду-предшественницу на снимках, сделанных инструментами MIRI (средний инфракрасный диапазон) и NIRCam(ближний инфракрасный диапазон) в 2024 году. Оказалось, что звезда выглядела чрезвычайно красной — признак того, что она была окружена пылью, блокирующей более коротковолновый, голубой свет.

«Это самый красный и самый запылённый красный сверхгигант из тех, что мы видели, взорвавшихся как сверхновые», — сказал аспирант и соавтор исследования Асвин Суреш.

Такое большое количество пыли может объяснить давнюю проблему в астрономии — загадку «пропавших» красных сверхгигантов. Теоретически самые массивные звёзды, взрывающиеся как сверхновые, должны быть самыми яркими и заметными на снимках до взрыва. Однако на практике их часто не удавалось обнаружить.

Одно из возможных объяснений — наиболее массивные стареющие звёзды одновременно являются и самыми пыльными. Если они окружены большим количеством пыли, их свет может быть настолько ослаблен, что становится практически невидимым. Наблюдения сверхновой 2025pht с помощью Webb подтверждают эту гипотезу.

«Я давно выступал в поддержку этой интерпретации, но даже я не ожидал, что в случае сверхновой 2025pht эффект окажется настолько выраженным. Это объясняет, почему более массивные сверхгиганты “пропадают” — они просто гораздо более запылённые», — отметил Килпатрик.

---

«Углеродные отрыжки»

Исследователей удивило не только количество пыли, но и её состав. Моделирование показало, что пыль, вероятно, богата углеродом, тогда как ожидалось преобладание силикатной пыли. Команда предполагает, что углерод мог быть вынесен из внутренних слоёв звезды незадолго до взрыва.

«Наблюдения в среднем инфракрасном диапазоне сыграли ключевую роль в определении типа пыли», — добавил Суреш.

Сейчас команда продолжает поиск подобных красных сверхгигантов, которые могут стать будущими сверхновыми.

Домашнее чтение:

📖 - https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/ae04de

🌀

[JWST] Как видит Уэбб "космические мозги" PMR 1

Credit: NASA, ESA, CSA, STScI; обработка изображения — Joseph DePasquale (STScI).

Перед нами два изображения туманности Exposed Cranium Nebula (PMR 1), полученные телескопом JWST. Слева — снимок с камеры ближнего инфракрасного диапазона NIRCam, справа — изображение со среднего инфракрасного инструмента MIRI. Хотя сама туманность поразительна, эти снимки также подчёркивают различия в возможностях двух инструментов.

Evan Cough, Universe Today,  26 февраля 2026 года

Не существует двух одинаковых снежинок — и не существует двух одинаковых туманностей. Телескоп NASA/ESA/CSA James Webb наглядно подтвердил это, получив изображения PMR 1, также известной как «Туманность Обнажённый Череп» (Exposed Cranium Nebula, ECN). Светящееся облако газа и пыли поразительно напоминает рентгеновский снимок человеческого черепа с характерным разделением на два «полушария».

ECN находится на расстоянии примерно 5000 световых лет от нас в созвездии Паруса. Астрономы знают о ней уже несколько десятилетий. Это планетарная туманность — и, как известно, к планетам она отношения не имеет. Она образуется, когда стареющая звезда сбрасывает свои внешние оболочки, а выброшенный газ затем ионизируется и подсвечивается излучением оставшегося в центре светила.

JWST предоставил чрезвычайно подробный взгляд на эту туманность — о таком уровне детализации астрономы прошлых десятилетий могли только мечтать. До этих наблюдений существовали лишь более ранние изображения, полученные телескопом Spitzer.

Снимок Spitzer 2013 года, безусловно, был впечатляющим для своего времени, но он существенно уступает по детализации данным значительно более совершенного JWST.

Image Credit: NASA/JPL-Caltech/J. Hora (Harvard-Smithsonian CfA)

Звезда в центре туманности со временем станет белым карликом, однако сейчас она находится в переходной стадии эволюции.

Центральная звезда туманности (CSPN) относится к типу Вольфа–Райе, но не является классическим представителем этого класса. Классические звёзды Вольфа–Райе — это массивные, очень горячие звёзды, часто завершающие жизнь взрывом сверхновой.

В данном случае звезда была обычной звездой главной последовательности, которая в конце жизни раздулась до стадии красного гиганта. Её классифицируют как WC4 или WO4 — это относительно маломассивные звёзды, проявляющие характеристики звёзд Вольфа–Райе. Общая черта — они сбросили внешний водородный слой, и в их спектрах наблюдаются линии излучения углерода (C) или кислорода (O), что и отражено в обозначениях WC и WO.

Спектральная классификация, а также наличие линии сильно ионизированного азота свидетельствуют о сложном эволюционном пути звезды. Хотя она не является полноценной массивной WR-звездой, она демонстрирует некоторые характерные черты этого класса — прежде всего чрезвычайно мощные и быстрые звёздные ветры. Эти ветры удалили внешний водородный слой звезды, обнажив гелиевое ядро. Одновременно были вскрыты слои с азотом, которые обычно остаются скрытыми.

Изображение ECN, полученное прибором NIRCAM на телескопе Уэбба. Внешняя оболочка - холодный водород, сорванный с верхнего слоя звезды. Внутри - горячий ионизованный газ.

Image Credit: NASA, ESA, CSA, STScI, Image Processing: Joseph DePasquale (STScI)

Изображения JWST демонстрируют последствия этого эволюционного пути. Внешняя оболочка туманности состоит из водорода, выброшенного мощными ветрами звезды. На снимках она отображается голубым цветом.

Внутренняя область более сложна по структуре и содержит разнообразные химические элементы. Это хаотичная смесь горячего ионизированного газа. Интересная деталь — тёмная линия, проходящая через центр туманности, словно разделяющая «полушария мозга». Она могла возникнуть в результате вспышки звезды или более регулярного потока вещества. В верхней части изображения MIRI заметен возможный выброс газа, связанный с этим процессом.

Изображение туманности ECN, полученное инструментом MIRI телескопа JWST. На снимке видно, как горячий ионизированный газ, по-видимому, вырывается из верхней части туманности. Это может быть связано с теми же потоками вещества или вспышкой, которые создают тёмную разделительную линию между «полушариями» туманности.

Источник: NASA, ESA, CSA, STScI; обработка изображения — Joseph DePasquale (STScI).

Хотя эволюционная история звезды и туманности представляет большой научный интерес, сам объект поражает и визуально. Он напоминает о сложности природы — и о том, как человеческий мозг стремится находить знакомые формы. Мы видим мозг — потому что наш мозг устроен так, чтобы распознавать образы.

В астрономических масштабах планетарная туманность — явление недолговечное. Она просуществует всего около 10–20 тысяч лет. Тем не менее такие объекты играют важную роль.

Именно они обогащают галактики тяжёлыми элементами, синтезированными в недрах звёзд. Со временем это повышает металличность галактик, что влияет на состав новых звёзд и определяет типы планет, которые могут сформироваться.

Металличность также критически важна для возникновения жизни. Без элементов тяжелее водорода и гелия жизнь была бы невозможна.

Подобные структуры — важный этап на пути к сложной жизни, включая нас самих. Без тяжёлых элементов, созданных такими звёздами, нас бы не существовало. И сегодня JWST — продукт эволюции нашего сложного мозга — замыкает этот космический круг, показывая нам «мозг» во Вселенной.

⭐

----

Подумать только, в космосе кто-то обронил мозги... А кому-то на Земле их не достает..  ИИ там разные - LLM пришли на смену человеческим мозгам, которые тут же вышли на пенсию и рыбачат там себе где-то в туманности PMR 1. Чего и вам желают!

[GAIA] Gaia24ccy - вспышка за вспышкой!

В начале 2024 года автоматическая система космической миссии Gaia зафиксировала новый транзиентный источник — объект, получивший обозначение Gaia24ccy. На первый взгляд — очередная вспышка переменной звезды или взрывное событие в далёкой галактике. Но дальнейшие наблюдения показали нечто гораздо более интересное: вспышка развивалась по сценарию, практически повторяющему эволюцию другого, ранее наблюдавшегося объекта.

Именно это сходство и стало ключом к пониманию природы события.

Gaia24ccy продемонстрировала яркое увеличение блеска, за которым последовало постепенное затухание. Однако форма кривой блеска — то, как менялась яркость во времени — оказалась поразительно похожей на вспышку её «предшественницы». Совпали не только общие очертания эволюции, но и характерные временные масштабы. Спектроскопические наблюдения подтвердили: физические процессы, происходящие в объекте, тоже имеют близкую природу.

Для астрономии это чрезвычайно важный момент. Большинство транзиентных событий наблюдаются единожды, и их классификация часто строится на неполном наборе данных. Но когда появляется второй объект, демонстрирующий практически идентичную эволюцию, это уже не случайность. Это свидетельство того, что мы имеем дело с определённым физическим классом явлений.

Повторяемость поведения означает, что за вспышкой стоит конкретный механизм, а не уникальное стечение обстоятельств. Сравнительный анализ позволил исследователям буквально «наложить» развитие Gaia24ccy на поведение предыдущего объекта и убедиться, что перед ними события одной природы.

Credit: Koshvendra Singh et al.

На рисунке показана модель системы Gaia24ccy, состоящей из двух близко расположенных молодых звёздных объектов (YSO): Gaia24ccy A и Gaia24ccy B.

Gaia24ccy A

Верхняя часть схемы иллюстрирует объект A.

• Период вращения: 1.1419 суток

• Наклон орбиты: почти «с ребра» — около 86°

• Темп аккреции: 2.3 × 10⁻⁹ M☉/год

Этот объект демонстрирует стабильную, относительно спокойную аккрецию вещества из окружающего диска.

Gaia24ccy B

Внизу показан объект B — именно он связан с наблюдаемой вспышкой.

• Период вращения: 1.7898 суток

• Угол наклона точно не известен (в модели принят средний ≈57°)

• Аккреция из внутреннего диска в спокойном состоянии: 2.3 × 10⁻⁹ M☉/год

Однако в более удалённых областях диска темп притока вещества значительно выше — порядка ~10⁻⁶ M☉/год. Это приводит к важному эффекту.

Где возникает вспышка?

Из-за разницы скоростей притока вещества происходит накопление массы на расстоянии

r_trigger ≈ 0.019–0.047 а.е. от звезды.

В этом кольце вещество постепенно «наваливается», формируя плотную область (возможны неоднородности или сгустки — это показано на рисунке).

Когда накопленная масса достигает критического значения

M_critical ≈ 7.6 × 10⁻⁶ M☉, что занимает примерно 5 лет,

система переходит в режим вспышки — происходит резкое увеличение аккреции.

Такие работы имеют принципиальное значение. Они помогают уточнять модели нестабильности звёзд, взаимодействия в тесных двойных системах или других энергетически мощных процессов. Кроме того, это шаг к пониманию того, насколько распространены подобные события во Вселенной и являются ли они редкими или просто плохо обнаруживаемыми.

Каждый новый транзиент — это космический эксперимент. Но особенно ценны те случаи, когда Вселенная повторяет опыт. Gaia24ccy стала именно таким повторением — событием, которое прошло по уже проторённой дорожке, позволив астрономам сделать ещё один шаг к систематическому пониманию природы звёздных вспышек.

Если подобные события будут обнаружены снова, мы уже будем готовы к их интерпретации. А значит, каждая новая вспышка станет не загадкой, а проверкой теории.

📖  https://doi.org/10.48550/arXiv.2602.16791