ПРО ВСЕЛЕННУЮ и коммерческий космос

 

Youtube | Дзен | Рутьюб | ВКонтакте

Очередная большая труба SpaceX эффектно взлетела, и не менее эффектно села — соцсети в экстазе, энтузиазм бьёт фонтаном, комментарии плавятся от слов «прорыв», «будущее человечества» и «Илон, спасёт всех нас!».

Но если на минуту отойти от зрелища и выключить режим коллективного восторга, в голове начинают появляться… вопросы. Не злые, не хейтерские — а просто скучные, рациональные и слегка грустные.

Про Вселенную и потерянную планету

 

Youtube | Дзен | Рутьюб | ВКонтакте

Команда NASA и Калтеха использовала телескоп James Webb для поиска планет у ближайшей к нам звезды солнечного типа — Альфы Центавра A. 

Сложная задача наблюдения очень тусклого объекта в очень яркой двойной системе была решена с помощью коронографической маски и последующей цифровой фильтрации, что позволило выявить объект, в 10 000 раз тусклее звезды, на расстоянии 1–2 а.е. от звезды! 

Планета в зоне обитаемости у ближайшей к нам звезды!! УРА!! 

Но потом... потом она куда-то делась... 🤷

Про Вселенную и инопланетный хайп

 

Youtube | Дзен | ВКонтакте | Рутьюб

ПИУ-ПИУ, друзья! ПИУ-ПИУ!! 👽 

Итак, друзья мои, история с 3I/ATLAS подходит к своей кульминации - перигелию, и от этого вопли в англоязычном твиттере возносятся просто до небес, и если на 3I/ATLAS и есть инопланетяне, они, должно быть уже оглохли от всего это хора голосов. А иногда люди несут такую ахинею - просто уши в трубочку заворачиваются. 

В общем, пришла пора разобрать, что же такое удобряет нашу ленту новостей по теме 3I/ATLAS...

Про Вселенную и обработку изображений 👽

Вступление

ПИУ-ПИУ, друзья мои! ПИУ-ПИУ!!

Итак, история с 3I/ATLAS подходит к своей кульминации - перигелию, и от этого вопли в англоязычном твиттере возносятся просто до небес, и если на 3I/ATLAS и есть инопланетяне, они, должно быть уже оглохли от всего этого хора голосов. А иногда люди несут такую ахинею - просто уши в трубочку заворачиваются. 

В общем, пришла пора разобрать, что же такое удобряет нашу ленту новостей по теме 3I/ATLAS? 

По пути мы коснемся довольно важных тем - а как вообще получают изображения космических объектов? Или - а можно ли увидеть линейный размер ядра кометы с расстояния 30 млн км?

Кейс 1. Звезды бегут - АТЛАС стоит!

Вот тут у чувака в ролике звезды бегут, а точка 3I/ATLAS - стоит. И у нее совсем нет комы. КОШМАР! АПОКАЛИПСИС! 

На самом деле камера “ведет” комету в течение двух часов по небу, то есть синхронизирована с движением кометы, а не небесного свода, и потому звезды все время смещаются, а объект остается в центре поля зрения. И да, даже обычные кометы движутся довольно быстро, а уж что говорить про Атлас!

На снимках комет это норма! Так можно рассмотреть детали кометной комы и хвоста, а звезды в данном случае - второстепенное.

А по поводу отсутствия комы - если это камера CaSSIS на аппарате ЕКА ExoMars TGO, то что вы от нее хотите - она предназначена совсем для других съемок, и за 5 секунд экспозиции отдельного кадра даже на очень чувствительной матрице рассеянная тусклая кома может и не появиться.

Вот Ник Томас, главный ученый камеры CaSSIS, отмечает:

«Это было крайне сложное наблюдение. Комета в 10 000–100 000 раз тусклее наших обычных объектов».

Вообще, не зная, как конкретно они пытались снять комету, иногда бывает трудно понять, что ты видишь. А где твиттеровские анонимы берут эти фотки - там давно уже нет, ссылок они не дают, да и забывают, откуда все это практически на следующий день. Порой очень трудно найти концы… А в астрофотографии очень важно понимать, как именно, на каком оборудовании и в каких условиях был сделан снимок, в зависимости от этого полученные результаты могут быть очень-очень разными.

Поехали дальше

Кейс 2. Комета-огурец

А тут у гражданина опять “эти ученые всё скрывают!”, а растянутую в штрих при неправильно подобранной экспозиции или отсутствии трекинга точку кометы (если, конечно, это она), такое ощущение, пытаются выдать за некий “продолговатый объект”, (ну, во всяком случае, у меня такое ощущение складывается), чего с такого расстояния для камеры CaSSIS (если это она) быть не может. 30 млн км все-таки, при линейном радиусе ядра от 320 м до 5.6 км :/ 

Как говорил Моргунов в “Операции Ы” - “Это несерьёзно!”.

Вообще вой “учёные всё от всех скрывают!” возникает моментально в случаях, когда некомпетентные в каком-то вопросе люди навоображают себе невесть чего, а потом пытаются организовать экспертов объяснить себе, почему их влажные фантазии не имеют никакого отношения к действительности. А те не организовываются, им и так есть чем заняться…

Тут вот еще изображение, обратите внимание на объект слева.

Получается, инопланетяне прилетели к нам верхом на огурце? Или на кабачке?? А что справа на врезке? Дюзы? Посадочные огни? 

Задача CASSIS

Тем не менее, давайте прикинем, сможет ли камера CASSIS (а мы допускаем, что изображение именно с этой камеры, раз весь шум построен вокруг новых снимков Европейского Космического Агентства - других-то нет, все скрывают), да, так вот обладает ли камера CASSIS достаточной разрешающей способностью, чтобы разрешить этот огурец длиной в 10 км (округляем уже известный нам по научным статьям радиус) с расстояния 29, ну, пусть 30 для круглости млн км (а именно столько было в момент съемки, как мы уже знаем)?

Итак,

Дано:

Расстояние до объекта: D = 30 000 000 км


Радиус объекта: r = 10 км, значит диаметр d = 20 км

Найти:

какой угловой размер (в секундах дуги) должен составлять 1 пиксель, чтобы разрешить линейный размер этого межзвездного огурца?

Решение

Угловой размер объекта:

Переведём в угловые секунды:

(принимаем, что тангенс малого угла равен самому этому углу)

То есть, чтобы разрешить линейный размер объекта диаметром 20 км с расстояния 30 млн км хотя бы в 1 пиксель, камера должна иметь угловое разрешение 0.137” на пиксель или лучше.

Ответ:

Итак, нам нужно разрешение 0.137”/пиксель, а согласно опубликованным техническим характеристикам CaSSIS дает всего ~1.4”/пиксель, что на целый порядок хуже - следовательно, линейный размер АТЛАСа в 10 км с расстояния 30 млн км не составит угла даже для одного пикселя…

Чтобы он был хотя бы 1 пикселем, он должен быть в 10 раз крупнее (т.е. ~200 км в поперечнике), либо камера должна быть в 10 раз ближе (~3 млн км), либо иметь в 10 раз лучшее угловое разрешение (≈ 0.13”/пиксель).

То есть на таких расстояниях АТЛАС принципиально неразрешаем с помощью CaSSIS, и всё, что приходит на ее матрицу с расстояний в миллионы км при размере объекта в десять километров представляет собой лишь фотометрический поток с шумом плюс собственный пиксельный шум, а не изображение объекта.

Кейс 3. Дюзы инопланетного звездолета

Тут парень уже практически рассматривает дюзы инопланетного корабля на матрице CaSSIS…

А может быть, следовало еще почитать про то, как матрицы (или приборы с зарядовой связью) регистрируют и аккумулируют сигнал и про то, что такое биннинг матрицы - когда несколько физических пикселей объединяются в один логический (например, 2x2), и яркость по всему этому новому большому пикселю усредняется.

И про то, что такое “шум матрицы” стоило бы почитать - какие виды шума существуют в природе, как с ним борются, и как недобарывают, и как он мешает…

Потому ученые и не спешат публиковать фотографии - их нужно еще серьезно готовить, прежде чем показывать публике. А сырые фотки - собственно, и представляющие ценность для науки, лучше публике не показывать. Сырцы от Хаббла или Уэбба или Чандры посмотрите - со всех их помехами, шумом, космическими лучами, треками спутников, затраиванием изображений по фильтрам - сера, водород, кислород… Начать свой путь в цифровую научную фотографию можно откуда угодно - например, отсюда.

А к этой фотографии у меня ровно одна претензия - что ж у них одна дюза (справа внизу) не работает? Она же даст несимметричную тягу! Как же так - продвинутая цивилизация да с неработающей дюзой? Может, они на ремонт к нам прилетели? Резину менять на зимнюю? 👽

О, вот тут хоть “дюзы” работают симметрично, хе-хе… И снимок назван “официальным” от ЕКА! 

Ну, хорошо, предположим, что это - официальное фото от ЕКА. Здесь снова видим пикселизацию изображения низкого разрешения, а дюзы или огни инопланетного корабля тут мы не видим :/ 

Кроме того, тут видно начало хвоста кометы (который, как утверждается, “на фотках ЕКА не наблюдается”)...

Мы что, смотрим на какие-то разные фото? :/

Я даже скормил это фото поиску Гугл, и оказалось, там таких “кораблей с горящими дюзами” - пруд пруди!!

ВОТ ЭТО ДА!!

ДА НАС ЖЕ ОБМАНЫВАЮТ!!

О, божечки…

Вообще, по поводу кометных хвостов давно, еще с XIX века были разработаны и простые и сложные классификации, погуглите, например, фамилию “Бредихин”, чтобы с чего-то начать.

Ага! Вот оно что! Оказывается, некто взял гифку от ЕКА (которая есть и в упомянутом пресс-релизе), и методом шараш-монтаж увеличил ее так, что сразу стали видны ее пикселы!! 

Так вот оно что, Иваныч! Я помню все твои пикселы!

"А я не отдам Некту свои пикселы - хоть дерись!" (деревянный мальчик с длинным носом)

И даже в исходной гифке от ЕКА эти пикселы блуждают туда-сюда как им, шуму и кодеку взбредет в голову… 

Это как взять и увеличить фото низкого разрешения до степени, что становятся видны отдельные квадратные пикселы, а потом носиться с этими пикселами как доказательством чего-то…

Что ж..

Почему нельзя на полном серьёзе использовать "видео из интернета" как аргумент

Когда ты скачиваешь видео из интернета и увеличиваешь его фрагмент (зум), ты работаешь не с “оригинальной сценой”, а с пиксельной тенью того, что уже пережало и исказило множество компрессий, фильтров и потерь.

Интернет-видео:

• уже прошло сжатие (часто многократное),
• содержит артефакты кодека (блоки, шум, сглаживание),
• может иметь размер всего 240p или 480p.

Зум лишь увеличивает пиксели — он не восстанавливает детали, которых изначально не было. 

Это как попытка рассмотреть лицо на фотографии, сделанной с километра на тапкофон.

А если ты перекодируешь зум как новый ролик — ты лишь «цементируешь» искажения: то, что изначально было абстрактным пятном, становится «якобы объектом», но это иллюзия.

Потому увеличение низкокачественного видео не раскрывает скрытые детали — оно лишь усиливает артефакты. Изучать такие “зазумленные” ролики — всё равно что гадать по пикселям. 

Это путь к самообману, а не к истине.

Проследим путь от научных данных до финального GIF на сайте ЕКА

1. Исходные данные (научные FITS или RAW-кадры)

Изначально — это, скорее всего, кадры от камер космического аппарата в высоком качестве (например, CaSSIS или HRSC).

Они содержат большую глубину (12–16 бит) и высокое разрешение.

2. Создание последовательности кадров

Учёные делают превью: выравнивают уровни, меняют контраст, возможно — нормализуют по фону. Часто кадры уже обрезают до интересующего участка (например, кометы на фоне звёзд).

И вот тут — первый зум, если хотят показать деталь крупно.

При зуме без сглаживания (методом интерполяции под названием “ближайший сосед”) появляется то, что мы называем “пикселизация”. Но она технически отражает реальные изменения яркости в оригинальных пикселях.

3. Экспорт в видео или GIF

Затем эту секвенцию превращают в GIF или MP4: Часто используется ограниченная палитра (GIF — 256 цветов), При экспорте в GIF может применяться палетизация, дизеринг, обрезание частоты кадров, усреднение яркости и т. д. Если используют инструмент без фильтрации (напр. ImageMagick с -resize по умолчанию) — пиксели становятся грубыми.

Даже если пиксели были «настоящими» — после кодирования в GIF они выглядят грубее, контрасты усиливаются, а антиалиасинг теряется.

“Все эти пиксели, кажется, и были в исходнике” — да, но они стали визуально более агрессивными из-за способа обработки и формата GIF.

GIF, как на сайте ESA, вполне может содержать реальные данные, но при этом:

• сильно огрублён визуально,
• пиксели выглядят преувеличенно,

изучать его “как есть” на полном серьёзе — риск попасть в ловушку восприятия, особенно при зуме.

Теперь про шум и биннинг исходной CMOS матрицы. Без сомнения, они влияют — и влияют существенно — на то, как выглядят исходные кадры и как они интерпретируются в дальнейшем (особенно при увеличении и перекодировке).

4. Шум матрицы

Это фоновая “рябь” или зерно на изображении, получаемом матрицей, возникающее из-за:

• Тепловых флуктуаций (thermal noise),
• Электронного шума (readout noise),
• Космических лучей (в космосе особенно актуально).

При слабом сигнале (тёмные участки, кометы, далекие звезды) шум может быть сопоставим с полезным сигналом. Когда такие кадры зуммируются или анимируются — шум может “имитировать движение”, придавая ложные контуры и формы. При GIF-сжатии шум усредняется или квантуется, и его восприятие может искажаться.

Особенно опасно, когда наблюдатель принимает шум за физические структуры (например, хвост кометы или слабый спутник).


5. Биннинг (binning)

Это когда несколько пикселей матрицы (напр., 2×2 или 3×3) объединяются в один, чтобы:

• увеличить светочувствительность,
• уменьшить размер файла,
• сократить время считывания.

При этом теряется пространственное разрешение. Полученные “суперпиксели” имеют сглаженные границы и усреднённые значения. При зуме каждый такой пиксель становится “плиткой”, а при GIF-кодировании — легко может быть интерпретирован как реальная деталь.

Например, если в оригинале была слабая звезда между двумя яркими пикселями — при 2×2 биннинге она может просто исчезнуть, дав небольшой взнос в среднюю яркость большого пиксела.

Результат:

При сильном увеличении, особенно если ты смотришь GIF или зазумленный кадр:

• Шум может выглядеть как “структура” (например, пульсация, движущийся объект),
• Биннинг может создавать иллюзию “пиксельных блоков” или “гладких краёв”,
• А комбинированный эффект может ввести в заблуждение, особенно при слабом контрасте.

Вот имитация того, как шум и биннинг влияют на качество изображения при обработке:

Панель 1: Исходное (идеальное) — Точечный источник света (звезда) без шума — всё идеально, один пиксель.

Панель 2: С шумом — Добавлен реалистичный фоновый шум (как у ПЗС-матриц). Источник всё ещё виден, но уже есть помехи.

Панель 3: Биннинг + зум (без сглаживания) — После биннинга (2×2) и зума без фильтрации:

• изображение выглядит грубее,
• сыпятся “кирпичи”,
• шум превращается в артефакты, похожие на «объекты».

Панель 4: Биннинг + зум (сглаживание Lanczos) — Тот же материал, но с фильтрацией:

• края сглажены,
• меньше ложных «структур»,
• визуально мягче и ближе к реальности.

При зуме и обработке необработанные шумы + биннинг могут создать иллюзию структуры.

Без понимания природы этих эффектов легко принять шум за объект или движение.

Вывод:

Да, шум и биннинг оказывают заметное влияние на восприятие изображения — особенно при последующем зуме или компрессии. Они могут создавать ложные детали, терять реальные, и усиливать визуальные артефакты. Поэтому любые “открытия” на основе зумов и GIF-анимаций без анализа оригинальных FITS — научно недостоверны.

ПРО ВСЕЛЕННУЮ и шкалу Лёба

 

Youtube | Дзен | Рутьюб | ВКонтакте | Платформа

Пиу-пиу, друзья мои! Пиу-пиу! 

Как видите, нас не оставляют последствия деятельности невероятно активного энтузиаста и профи, а также научного хулигана, провокатора и дебошира, доктора астрофизики из Гарварда Ави Лёба. В этот раз мы рассмотрим введенную им шкалу Лёба для классификации всего межзвездного хлама, прилетающего к нам в Солнечную Систему из внешнего космоса.

ПРО ВСЕЛЕННУЮ и летучий корабль пришельцев 3I/ATLAS

Youtube | Дзен | Рутьюб | ВКонтакте | Платформа 

Итак, ПИУ-ПИУ, друзья мои!! ПИУ-ПИУ! Летучий корабль пришельцев 3I/ATLAS перемещается себе через всю Солнечную систему по рассчитанной еще в июне траектории, и в ус себе не дует. То его кома окажется больше, чем надо, то меньше, то его цвет покраснее или снова посинее, там пятое-десятое…

Из трубы идет черный дым, и, значит, паровоз нашего внимания отправляется от платформы прошлых заблуждений к сияющему вокзалу новых знаний! 

Соберем некоторые научные данные о том, что было известно - по крайней мере на момент написания сценария этого ролика, начало сентября 2025 года...

ПРО ВСЕЛЕННУЮ и компаньона Бетельгейзе

Youtube | Дзен | Рутьюб |  ВКонтакте | Платформа

Все это крайне возмутительно. 

Вот жили мы, жили всю жизнь с осознанием того, что Бетельгейзе - красный сверхгигант-одиночка, которому недолго осталось. И вот вам - пожалуйста! 

С помощью прибора ‘Alopeke на телескопе Gemini North астрономы обнаружили звезду-компаньона на невероятно близкой орбите у Бетельгейзе! 

Вдохновлено статьей The Probable Direct-imaging Detection of the Stellar Companion to Betelgeuse by Steve B. Howell, David R. Ciardi, Catherine A. Clark, Douglas A. Hope, Colin Littlefield, and Elise Furlan Published 2025 July 24 in The Astrophysical Journal Letters 

DOI 10.3847/2041-8213/adeaaf

Про Вселенную и межзвёздных странников

 

Youtube | Дзен | Рутьюб | ВКонтакте 

19 октября 2017 года астрономы зафиксировали первый подтверждённый межзвёздный объект, пролетающий через Солнечную систему, который позже был назван ‘Оумуамуа (в переводе с гавайского — «посланник издалека, пришедший первым»). ‘Оумуамуа демонстрировал набор аномальных свойств, которые до сих пор не объяснены в рамках существующих теорий). Эти аномалии вызвали бурные научные споры о его природе и происхождении. 

Открытие ‘Оумуамуа стало вызовом для всей астрономической науки — объект не укладывался ни в одну из привычных категорий. Он не вел себя ни как комета, ни как астероид...

ПРО ВСЕЛЕННУЮ и самую большую цифровую камеру!

 

Youtube | Дзен |  ВКонтакте | Рутьюб 

В июне 25 года первый свет увидел новый большой телескоп обсерватории имени Веры Рубин. Но на Земле и в космосе уже есть и другие большие обсерватории и могучие телескопы. 

Чем же этот такой особенный?

Про Вселенную ...и одну научную провокацию

 

Youtube | Дзен | Рутьюб  | ВКонтакте 

История одной тонкой научной провокации, которую сотворил д-р Лоуб сотоварищи по поводу внеземного объекта 3I/ATLAS в июле 2025 года! 

==== 

Купить книги д-ра Лоуба о поисках жизни во Вселенной можно пройдя по следующим партнерским ссылкам: 

👽 Extraterrestrial: The First Sign of Intelligent Life Beyond Earth 

🇺🇸: https://amzn.to/4fg73A4 

👽 Life in the Cosmos: From Biosignatures to Technosignatures 

🇺🇸: https://amzn.to/46vFsbI 

👽 Interstellar: The Search for Extraterrestrial Life and Our Future in the Stars
🇺🇸: https://amzn.to/40zoLZa

О пользе изучения старых данных

Про Вселенную и сверхскоростные звезды

Сверхскоростные звезды — удивительные создания, одиночки, избравшие путь изгнания вдалеке от основных космических трасс и орбит, летящие в темном гало галактик наперекор общему движению материи — просто куда-то в пространство. Отдельные особи получают настолько высокие скорости, что даже могут преодолеть притяжение своей галактики и уйти в межгалактическое пространство, в полное уединение и безнадежность. Их движение давно привлекает астрономов самых разных специальностей, поскольку потенциально позволяет уточнить самые разные аспекты жизни...

Подписаться в iTunes:

Про Вселенную и население высоких широт

Млечный Путь — диск, погруженный в сферическое гало из горячего газа. В этом гало, кроме межзвездного газа, находятся старички — шаровые звездные скопления, кучкующиеся к центру Галактики, к сверхмассивной дыре в ее центре, звезды гало, представляющие собой отдельную интересную тему для астрофизиков, и рассеянные скопления в умеренных количествах, которые обычно являются просто собраниями довольно молодых звезд. 

-- 

Альбине так понравилось читать свои стихи, что в этот раз она решила совершить путешествие по внешним окрестностям... Галактики!

Подписаться в iTunes:

Про Вселенную и горячее облако Смита

Credit: [Saxton/Lockman/NRAO/AUI/NSF/Mellinger]

на основе статьи aasnova.org

20 февраля 2019 года

Когда-то давно один киевский таксист порадовал меня откровением: "Из центра Галактики летит к нам молекулярное облако, скоро оно прилетит, и тогда мы все умрем"

Смех смехом, но подобное облако-то нашлось... Правда, летит оно немного в другом направлении. Вот оно, выше, на композитном снимке прекрасно видно в радиоволнах. Открыл его Смит (не агент) в 1963 году.

Итак, облако горячего газа им. Смита путешествует сквозь гало Галактики в его диск со скоростью 73 км/с и представляет собой плотный узел газа со свободно развевающимся позади хвостом на расстоянии 12.4±1.3 килопарсека от Солнца и 3 килопарсека от плоскости Галактики. Спектроскопия показывает в хвосте приличное количество серы, а общая его масса оценивается в миллион солнечных. В самом облаке нет ничего противоречащего здравому смысле или сколько-нибудь удивительного, ибо Галактика представляет собой весьма сложный гравитационный механизм, и ее аппетиты в плане заглатывания всего, что попадается по дороге, всем давно известны.

Однако, модели показывают, что подобные структуры должны разрушаться при перемещении на расстояние больше 10 кпк (это 33 тыс световых лет) - газ просто срывается межзвездной средой и постепенно заканчивается, структура дезинтегрируется и рассеивается в гало Галактики. Но как определили ученые облако Смита путешествует изрядно большую дистанцию, и ничего с ним вроде бы и не происходит. Ребус? Шарада? Пещера Лихтвейса? Что же защищает узел и его хвост от разрушения?

Астрономы предполагают, что узел тянет за собой магнитное поле, которое помогает держать материал позади в форме и не дает ему рассеиваться. Оцениваемое значение его напряженности - +5мкГаусс в сравнении с окружающим магнитном полем диска Галактики.

Credit: [Betti et al. 2019]

Но что же находится там, внутри узла? Что же производит такое сильное магнитное поле - может, нейтронная звезда? Пока непонятно. Хватит ли напряженности поля, чтобы выдержать сотни тысяч лет в таком режиме? Неясно.

Возможно, ключ где-то совсем рядом...

Ссылка на исходную статью: “Constraining the Magnetic Field of the Smith High-velocity Cloud Using Faraday Rotation,” S. K. Betti et al 2019 ApJ 871 215. doi:10.3847/1538-4357/aaf886

Про Вселенную и Гарвардских вычислительниц

Женщин в науке XIX века практически не было. Несмотря на то, что к его середине высшее образование прекрасного пола уже перестало быть чем-то из ряда вон выходящим, все равно мнение общества было однозначным – женщинам место на кухне.

Дошло до того, что сам директор Гарвардского университета, Чарльз Уильям Эллиот, где-то в начале XX века сказал, что...

Подписаться в iTunes:



Оригинальный ролик:

Про Вселенную и звезду Шольца

Пат Бреннан (Pat Brennan) из программы по исследованию экзопланет NASA,

26 февраля 2019 года

Солнце увлекается общим орбитальным движением рукава Ориона нашей Галактики со скоростью 220 км/с в полную неизвестность, куда-то в сторону созвездия Геркулеса. Звездное окружение Солнца тоже не статично, все вокруг находится в постоянном движении, и, конечно, это приводит к наличию на небе Земли некоторого количества звезд с большим собственным смещением на нашем небе - порядка нескольких угловых секунд в год. Тут мы должны вспомнить про Летящую Барнарда, звезду 61 Лебедя, Звезду Каптейна, Грумбридж 1830 и других. Многие из них - это близкие к нам звезды, которые находятся на расстояниях в десятки световых лет, и это выглядит довольно логично - чем ближе звезда, тем больше должна проявляться ее собственная скорость относительно Солнца и тем больше она должна перемещаться на нашем небе.

Второй комплект данных космической обсерватории GAIA, которая занимается определением трехмерных координат, скоростей, блеска и прочих важных характеристик звезд нашей Галактики, - неисчерпаемая сокровищница знаний для любого ученого, который посвятил свою жизнь астрофизике, звездной астрономии, астрометрии или даже эволюции галактик. GAIA DR2 содержит данные десятков миллионов звезд, которые все еще ждут своих исследователей, в то время пока профессионалы применяют к этой гигантской базе данных технологии data science, снимая самые сливки. Именно здесь немецкий астроном Ральф - Дитер Шольц недавно обнаружил странную тесную систему из красного и коричневого карликов на расстоянии всего в 22 световых года от нас. С точки зрения астрофизика система сама по себе довольно примечательна и требует дальнейшего тщательного изучения, но  тут пришли специалисты по астрометрии и потащили одеяло на себя.

Два астронома - Эрик Мамаек (Eric Mamajek) из программы по исследованию экзопланет NASA и его коллега Валентин Иванов - удивились тому, что звезда Шольца совсем не никак не перемещается на небе, хотя, по идее, должна была бы. То есть, получается, что она движется строго по лучу нашего зрения - или к нам или от нас. Вычисления допплеровского смещения показали, что система Шольца удаляется от нас со скоростью 80 км/с, и это, в свою очередь, означает, что какое-то время назад она пролетела совсем близко к Солнечной системе! Дальнейшие вычисления показали, что такой момент был 70 тысяч лет назад и точка встречи находилась в 55 тысячах а.е. от Солнца, далеко вне пределов Облака Оорта, но в 5 раз ближе Проксимы Центавра!

Можете представить такое?

Более того, покопавшись в той же базе GAIA, они увидели, что есть еще одна звезда GJ710, которая направляется к нам с твердым намерением через 1.3 млн лет просвистеть мимо Солнечной Системы на каком-то неуказанном в статье расстоянии.

Эти вещи, в отличие от танцев вокруг мифической Нибиру, - реальны. Их можно пощупать, и, при наличии навыка, вывести какие-то обоснованные версии о том, что может быть дальше. Близкие к Солнечной Системе проходы других звездных систем могут привести к разным последствиям. Во-первых, конечно, объекты облака Оорта - в основном, ледяные кометы, начнут активно вбрасываться внутрь системы, перемещаясь ближе к Солнцу, чтобы или, обогнув его, уйти навсегда в пространство, или, может быть, претерпев многочисленные гравитационные взаимодействия с планетами-гигантами - прежде всего, Юпитером, быть захваченными ими или же начать изменять свои траектории самым причудливым образом. Не исключено, что некоторые из этих траекторий могут впоследствии пересечься с орбитой Марса или Земли и устроить нам похохотать. Вполне возможно, что именно такой механизм и был в основе появления воды на указанных планетах когда очень, очень давно.

Во-вторых действительно близкое прохождение звезды может сместить с мест карликовые планеты пояса Койпера - наподобие Плутона, добавить им спутников, или наоборот, отнять. Сами планеты могут при этом также выбрасываться внутрь системы или же наружу и пропадать в темноте космоса навсегда.

Ну и, конечно, нельзя исключать возможности, что в самом худшем случае и Земля может быть вырвана из ласковых объятий Солнца и отправиться куда подальше, или найти себе любую другую смерть на свой выбор. Впрочем, вероятность подобного исчезающе мала, и серьезно беспокоиться на этот счет я бы не стал.

То есть мы видим, что подобные сближения могут существенно влиять на эволюцию и структуру Солнечной Системы.

Итак, система Шольца, состоящая из красного и коричневого карликов, просвистела с относительной скоростью 80 км/с на расстоянии 55 тыс а.е. от Солнца 70 тысяч лет назад. Наши предки с каменными топорами и копьями даже не подозревали о таком грозном соседе, ибо его видимый блеск на небе был в 100 раз меньше 6й звездной величины, доступной глазу. 

Но мне так хочется верить, что, если б звезда Шольца была видима, обязательно нашелся бы какой-нибудь питекантроп, который задал себе вопрос "почему то? почему так?" и написал бы об этом в каменном блоге, подписанном как-то вроде "Неба хватит на всех"...

Как видно глазу

Credit: NASA, ESA, the Hubble Heritage Team (STScI/AURA), A. Nota (ESA/STScI), and the Westerlund 2 Science Team

Задали хороший вопрос о том, отражают ли все эти чудные снимки объектов Вселенной, которые в изобилии усеивают любой сайт астрономической направленности, то, «как видно глазу» или нет.

Ну что ж, давайте разберемся. Очень коротко, тезисно, не без упрощений, конечно.

ЦВЕТ - реакция нашего мозга на свет разной длины волны, попавший на колбочки на сетчатке глаз. Синтез миллионов цветов по сути происходит из трех основных - синего, зеленого и красного, более того, наши глаза имеют естественный встроенный фильтр с центром на длине волны около 555 нанометров, в желто-зеленой области. У каждого человека есть свои нюансы восприятия света - так, например, у меня левый глаз видит в слегка холодных, а правый - в немного теплых цветах, и, подозреваю, у других людей здесь может быть что-то свое :-/

Матрицы монохромны, лишены этих недостатков и имеют кучу своих, матричных. В бытовых фотоаппаратах, утрируя, на матрице не одна, а три точки, чья чувствительность к свету выровнена технически, условно, по основным цветам , и все миллионы цветов опять получаются сложением этих трех основных, хотя вовсе и не очевидно, что графики чувствительности матриц на разных длинах волн в точности повторяют наши глаза - по уже упомянутым выше причинам.

Любители-астрофотографы используют неплохие монохромные матрицы, вводя в поток света перед ними градуированные широкополосные фильтры RGB (красный, зеленый, синий) и, еще, иногда фильтр альфа водорода, чтобы подчеркнуть яркость отдельных областей туманностей и галактик. Процесс выглядит так: навел на объект, проверил фокус, на специальной револьверной головке поставил синий фильтр - щелк, сделал экспозицию ( секунды, минуты, реже - десятки минут), убрал фильтр, проверил фокус, поставил зеленый фильтр - щелк, сделал экспозицию, и так далее... потом в специальной программе сложил многие изображения, сделанные через каждый отдельный фильтр, чтобы усилить, потом в Фотошопе приписал каждому фильтру свой цвет, сложил все вместе, и получил итоговое цветное изображение. Нелегка и неказиста...

Author: Darth Kule

Астрономы-профи предпочитают иметь дело с объективными, научными данными. Поэтому они используют график излучения черного тела, показывающий, сколько света на каких длинах волн пришло к нам от объекта. Из этого полного спектра узкополосными фильтрами вырезают четкие окна в диапазонах U - ультрафиолетовый (365 нм), B - синий (445 нм), V - визуальный (551 нм), R (658 нм) - красный, I (806 нм) - инфракрасный, и многие, многие другие, дополнительные полосы. В общем случае, ученых обычно интересует даже не флюксы (потоки излучения) на указанных длинах волн, а разница между ними - U-B, B-V и т.д. Теоретически можно опять таки в фотошопе приписать каждому узкому фильтру свой цвет и экспериментировать с этими изображениями до посинения. Судите сами, соответствует ли все это вашему представлению о том, «как видно глазу». Процесс калибровки узкополосных фотометрических фильтров будет похлеще Фауста Гёте, посему о нем умолчим, пощадив ваше время и нервы...

Наш любимый телескоп Хаббл, кроме фотометрического, использует еще и другой набор фильтров, пропускающих излучение строго определенной длины волны - ионизованного водорода, кислорода и серы, как основные цвета (ну, и несколько дополнительных тоже). Водороду припишем красный, кислороду - синий, а сере - зеленый, сложим опять все вместе в фотошопе, и на выходе мы получим именно то, что сейчас представляют почтеннейшей публике, как фото объектов Вселенной... называется палитра Хаббла.

Credit: X-ray: NASA/CXC/CfA/M.Markevitch et al.; Optical: NASA/STScI; Magellan/U.Arizona/D.Clowe et al.; Lensing Map: NASA/STScI; ESO WFI; Magellan/U.Arizona/D.Clowe et al.

Наконец, используя полный электромагнитный спектр, ученые стали приписывать условные цвета даже невидимым нам радио-, инфракрасному, рентгеновскому и гамма излучению. Очень часто теперь можно встретить снимки, где красным, например, кодированы какие-то волны из инфракрасного диапазона (скажем, от телескопа Спитцер), зеленым - визуального (Хаббл), а фиолетовым - рентгеновского (от обсерватории Чандра). Называется цветовое кодирование.

А теперь, в эру многосигнальной астрономии, ожидайте появления на снимках еще и гравитационных волн, выраженных каким-нибудь еще цветом :)

Подобные изображения используют уже не столько для восхищения и созерцания, сколько для серьезной науки, изучая морфологию и динамику объектов - например, сравнивая распределение горячего газа в скоплениях галактик с визуальными искажениями изображений галактик, которые дает гравитация, можно судить о наличии темной материи в этих скоплениях.

Насколько все это соответствует вашему интуитивному представлению «как надо»? Нет, совсем не соответствует? Погодите бежать с чемоданами через поле, мы еще немного усугубим общую картину...

By Artwork by Holly Fischer - http://open.umich.edu/education/med/resources/second-look-series/materials - Eye Slide 3, CC BY 3.0, Link

Глаз - замечательный инструмент, само совершенство (хотя и не настолько, как собачий нос), но он имеет еще недостатки - например, слепое пятно, из которого пучок проводящих нервов идет в мозг, естественные физиологические отклонения - астигматизм, близорукость/дальнозоркость, дальтонизм как неспособность различать цвета...

Есть и еще один недостаток. При низком освещении колбочки, которые дают ощущение цвета, почти не работают, мы видим так называемыми «палочками», которым цвет особо ни к чему, их задача - обеспечить вас ночным зрением. Ночью все кошки серы, правда? В отличие от матриц, умеющих накапливать фотон за фотоном, при низком освещении - сколько не гляди, сильно больше не увидишь. Под утро зрачок вследствие естественной адаптации расширяется почти до максимального предела - до 6 или 8 мм, у кого как, но такой разницы, как у матриц между экспозициями в секунду и в десятки минут, нет и близко.

Сев на космический корабль, и прилетев к какой-нибудь туманности, мы, в зависимости от ее яркости и площади, занимаемой в нашем поле зрения, вполне можем увидеть вместо шикарного разноцветного калейдоскопа форм и цветов, просто серое, невнятное и непривлекательное скопление пыли и газа... разочарование? Гнев? Отрицание? Отчаяние?

И как вам теперь с этим знанием? Умножил вашу скорбь?

Истинная красота Вселенной заключена даже не в зрелищах, коими она насыщена чуть более, чем полностью, а в том, что она дает пытливому уму возможность понимать красоту законов, ей управляющих...

Про Вселенную и цефеиды

Сериал "Про Вселенную" рассказывает удивительные истории о прошлом и настоящем некоторых классов объектов - переменных, гиперскоростных, блуждающих звездах, миллисекундных пульсарах, новых. Активно работаем с формой изложения - тут и стихи, и юмор, и драма. Каждый найдет для себя что-то свое, по душе.

Подписаться в iTunes:

Оригинальный ролик:

Про Вселенную и переменные типа Дельты Щита

Сериал "Про Вселенную" рассказывает удивительные истории о прошлом и настоящем некоторых классов объектов - переменных, гиперскоростных, блуждающих звездах, миллисекундных пульсарах, новых. Активно работаем с формой изложения - тут и стихи, и юмор, и драма. Каждый найдет для себя что-то свое, по душе.

Подписаться в iTunes:

Про Вселенную и переменные типа Т Тельца