Дискавери и Эндеавор

Один из них - Дискавери. Другой - Эндеавор. Стоимость каждого во время строительства - примерно 1 млрд долларов.

Credit: @libbydoodle

Смотрю с сожалением. Всегда жаль, когда великий человек уходит на покой. То же можно сказать и о таких заслуженных перед всем человечеством спейс-шаттлах.

Всего лишь один пример - если я не ошибаюсь, Хаббл вывели на орбиту при помощи Дискавери в 90м, и Дискавери же был последним, кто принял Хаббл своей механической рукой и держал все время пока работала сервис-миссия номер 5 в 2011м. А потом элегантно отпустил телескоп дальше на его орбиту. Хабблу еще работать и работать, а Дискавери - место в музее... 

Достойный, заслуженный механизм, рожденный гением человечества. Прощай, дальше космосом будут править другие.

Доказательство существования Темной Материи

"Отбросьте все остальные факторы и тот, который останется, и будет единственно правильным" 

Шерлок Холмс, Знак Четырех, А. Конан Дойл

Астрономы уже очень давно для познания Вселенной используют тот тип работы детектива, который вынесен в эпиграф этой статьи. Cо времен феноменального успеха Исаака Ньютона в объяснении движения планет при помощи его теории гравитации и законов движения в 1687 году, астрономы всегда использовали понятие некоей невидимой материи для объяснения загадочных результатов наблюдений космических тел.

Так, например, аномальное движение Урана привело астрономов к мысли, что есть некая невидимая планета, которую открыли несколькими годами позднее, в 1846 году и назвали Нептуном. Эта процедура - по прежнему основной метод, при помощи которого открывают планеты у далеких звезд.

Та же логика привела к открытию в 1862 году, тусклого белого карлика Сириус В у яркого Сириуса.

С другой стороны, попытки объяснить аномалии движения Меркурия при помощи неизвестной планеты Вулкан не принесли успеха. Решением стала Общая Теория Относительности Эйнштейна, которая усовершенствовала теорию Ньютона.

Сегодня астрономы столкнулись с подобной, хотя и гораздо более серьезной проблемой. В отличие от случая с Ураном, когда сила притяжения Нептуна добавляет доли процента на гравитацию, действующую на Уран, дополнительная сила, которая действует в случаях, описанных ниже - несколько сотен процентов! Не будет преувеличением сказать, что решение проблемы темной материи станет фундаментальным изменением нашего понимания Вселенной.

Ниже мы даем доказательство существования темной материи. Возможность того, что эти наблюдения могут быть объяснены при помощи изменения теории всемирного тяготения, обсуждаются в отдельной секции (Альтернативы Темной Материи).

Определение гравитации галактики (Illustration: NASA/CXC)

Как взвесить спиральную галактику:

Измерить скорость вращения v облаков газа на расстоянии r

Вычислить центростремительное ускорение облаков = v²/r

Приравнять ускорение к силе притяжения материи M внутри орбиты = GM/r² (G - универсальная постоянная)

Решить уравнение для M = rv²/G.

Скорость вращения спиральных галактик.

Измерение ускорения материи, кружащейся по орбите вокруг некоего объекта - основной метод для определения его массы. Например, измерения центростремительного ускорения планеты на орбите вокруг Солнца на известном расстоянии, дает нам определение массы Солнца, которая нужна для создания такого ускорения.


Аналогично, астрономы могут измерить массу галактики, зная ускорение облаков на ее внешних границах. Первая работа в этой серии, проделанная Верой Рубин (Vera Rubin) и ее коллегами, показала, что к удивлению исследователей, требуемая масса спиральной галактики значительно больше, чем та, которую мы наблюдаем в виде звезд и газа. Почти в 5 раз больше!

Это открытие было подтверждено множеством последующих исследований, и общая картина, которую мы вывели из этих исследований - диск звезд и газа внедрен в большое сферическое гало из темной материи:

Анатомия Млечного Пути

• Сверхмассивная черная дыра в центре 
• Тонкий диск со звездами, газом и пылью 
• Шаровые скопления 
• Облако Темной Материи, включающей в себя большинство массы Галактики.

(Иллюстрация: NASA/CXC/M.Weiss) 

Горячий газ в эллиптических галактиках

У больших эллиптических галактик есть протяженные атмосферы из горячего газа, которые, как кажется, находятся в равновесии - давление горячего газа балансируется гравитационным притяжением всей массы галактики. Для измерения давления этого горячего газа можно использовать Чандру и другие рентгеновские телескопы, а наблюдения оптических телескопов помогут определить массу звезд.

Заключение: массы звезд и газа не достаточно, чтобы произвести нужную силу притяжения. Эллиптические галактики должны содержать в 5 раз больше массы в темной материи, чем та масса, которую дают все звезды и газ.

Хаотичные движения звезд в карликовых галактиках

Карликовые галактики - тусклые, ничем не примечательные системы, в которые всего несколько миллионов звезд, но они играют важнейшую роль в понимании темной материи. Измерения хаотичных движений звезд в близких к нам галактиках-карликах показывают, что этим галактикам нужно значительно больше темной материи, чем обычным. Поэтому они могут быть лучшими местами для поиска рентгеновских или гамма-лучей, которые производятся аннигиляцией частиц темной материи.

Горячий газ скоплений галактик 

Первое упоминание размера проблемы темной материи встречается в исследовании Фритца Цвикки (Fritz Zwicky) в 1933 году. Цвикки занимался спорадическими движениями галактик в скоплении Волосы Вероники. Он обнаружил, что для удержания скопления галактик нужно от 10 до 100 больше тяготения чем то, которое могут произвести все наблюдаемые там звезды.

Одним из объяснений может быть так называемая "исчезнувшая материя" в форме горячего газа, который остается невидимым для оптических телескопов. И действительно, в последния 20 лет рентгеновские телескопы обнаружили в скоплениях галактик обширные облака газа, нагретого до многих миллионов градусов. Эти облака горячего газа увеличивают массу скопления, но их недостаточно, чтобы решить эту тайну.

Более того, наличие горячего газа в скоплениях галактик дает независимое подтверждение темной материи. Также как и с гигантскими эллиптическими галактиками, измерения давления горячего газа в скоплениях галактик показывают, что там должно быть в 5-6 раз больше темной материи, чем мы сейчас наблюдаем, чтобы удержать весь газ скопления.

Комментарий д-ра Майкла: это цикл из 5 очень интересных статей о Темной Материи на сайте Чандры, постараюсь в следующие дни сделать и остальные...

Удар по теориям Темной Материи?

по мотивам "Серьезный удар по теориям Темной Материи?"

Европейская Южная

18 апреля 2012 года

Проведенное тщательное исследование собственных движений звезд в ближайшем к Солнцу галактическом окружении привело к неожиданному выводу: а темной материи-то здесь и нет! Мы считали, что окрестности Солнечной Системы наполнены темной материей, но команда при помощи 2.2-метрового телескопа в Ла Силла, в Чили, установила, что данные наблюдений не соответствуют этой гипотезе. Это значит, что все попытки попробовать обнаружить частицы Темной здесь, на Земле, заранее обречены на провал.

Команда определила движения более чем 400 звезд в сфере радиусом 13 тыс св.лет с центром в Солнце. И, как говорит руководитель команды Кристиан Мони Бидин (Christian Moni Bidin), "количество массы, которое мы получили, отлично соответствует тому, что мы видим - звездам, планетам, пыли, газу. Но все это не оставляет места для другого материала - темной материи - то, что мы ожидали. Наши вычисления показали, что мы по-любому должны были бы ее обнаружить, но такого не произошло. Ее просто там нет!"

Темная материя не видна ни на каких волнах всего электромагнитного спектра, и не может быть обнаружена никаким другим способом, кроме как косвенно - по гравитационному влиянию, которое она оказывает на объекты - такие, как звезды и галактики. Особенно тщательно изучая движения тех звезд, которые находятся вне плоскости Млечного Пути, команда рассчитывала увидеть это влияние. Но если галактики в большое масштабе подтверждают существование темной материи - особенно хорошо это видно по столкновениям очень массивных скоплений галактик, то вот в данном случае у нас такой обескураживающий вывод. Чем же наша Солнечная система такая особенная, что вокруг нее нет этой самой темной материи? Видимо, такая же картина должна наблюдаться и в больших масштабах в Галактике. Тогда где грань, когда темная материя начнет проявлять свое действие? Получается, что нужны очень, очень большие массы, чтобы темная начала себя как-то показывать?

Все это выглядит очень, очень загадочно. Просто мистика какая-то.

Loading player...

Но астрономы - не специалисты в области оккультизма. Они специалисты в своей области, и говорят так: " Несмотря на эти новые результаты, Млечный Путь вращается значительно быстрее, чем в случае, если бы внутри него существовала бы только видимая нам материя. Поэтому, если темная материя не присутствует там, где мы ожидали,  должно быть какое-то другое решение. Наши результаты противоречат принятым моделям. И темная материя от этого становится еще более загадочной. Исследования будущего - такие как GAIIA Европейского Космического Агентства, должны помочь нам сдвинуться с этой мертвой точки." - говорит Кристиан Мони Бидин.

Тысяча дней инфракрасных чудес

Смитсоновский Центр Астрофизики, Гарвард

16 апреля 2012 года

 

Инфракрасная камера на борту Космического Телескопа Спитцер (IRAC) празднует 1000 дней работы. И вот топ-десятка самых-самых инфракрасных чудес, которые она за это время наблюдала.

 

IRAC наблюдала не только известные нам объекты Вселенной - она также открыла несколько новых - таких, как вот это загадочное космическое "торнадо". Вследствие того, что камера чувствительна к длине волны света излучаемого ионизованным молекулярным водородом (на снимке- зеленым), астрономы думают, что этот странный зверь - поток материала, бьющий от молодой звезды и создающий ударную волну в окружающей звезду пыли и газе.

Credit: NASA / JPL-Caltech / J. Bally (University of Colorado)
High Resolution Image (jpg)
Low Resolution Image (jpg)

 

Знаменитая Туманность Ориона на расстоянии в 1340 св. лет от Земли, активно производит звезды. Хотя в оптическом диапазоне, в туманности доминирует свет молодых массивных звезд, IRAC обнаруживает множество молодых звезд, которые все еще находятся в пылевом чреве туманности. Также здесь видно длинное волокно, в котором формируются тысячи новых протозвезд. У некоторых из этих звезд могут быть формирующиеся планеты. Снимок получен во время "теплой миссии" Спитцера.

Credit: NASA / JPL-Caltech / Univ. of Toledo
High Resolution Image (jpg)
Low Resolution Image (jpg)

 

После долгого периода термоядерного горения, звезды в зависимости от своих масс переходят в заключительные стадии жизни. Этот снимок показывает туманность Улитка, где центральная звезда еле заметна, но тем не менее можно хорошо различить, как она разбросала вокруг себя материал, создав "планетарную туманность". Туманность Улитка расположена на расстоянии 650 св. лет в созвездии Водолея. Снимок получен во время "теплой миссии" Спитцера.

Credit: NASA / JPL-Caltech / J. Hora (CfA) & W. Latter (NASA/Herschel)
High Resolution Image (jpg)
Low Resolution Image (jpg)

 

В ранней Вселенной был только водород и гелий. Все элементы необходимые для жизни, были созданы в ядерных жаровнях звезд, а затем выброшены в космос.  IRAC изучает, как взрослеют и созревают звезды, она может также наблюдать, как процессы звездной эволюции влияют на окружение. Внутри туманности Трифид находятся звезды на всех стадиях жизненного цикла - в оболочке из газа и пыли формируя такую красивую космическую розетку, которая расположена на расстоянии в 5400 св. лет в созвездии Стрельца.

Credit: NASA / JPL-Caltech
High Resolution Image (jpg)
Low Resolution Image (jpg)

 

В галактиках вроде Млечного Пути гигантские облака пыли и газа сжимаются под действием гравитации до тех пор, пока не начнут рождаться новые звезды. IRAC может одновременно измерить температуру пыли и проникнуть в нее, чтобы изучать, как же работает этот процесс. В этом гигантском облаке можно увидеть несколько колыбелей звезд - внутри вершин "гор создания". Снимок показывает восточную границу области под названием W5, недалеко от созвездия Персея в 7000 световых лет от нас.

Credit: NASA / JPL-Caltech / CfA
High Resolution Image (jpg)
Low Resolution Image (jpg)

 

После того, как скопление молодых звезд полностью сдуло весь оставшийся после их рождения материал прочь, видно, какие фантастические полости и формы вырезает этот сильный звездный ветер в окружающем скопление облаке газа и пыли. Астрономы не могут сказать точно, когда эта активность при помощи ветра подавляет образование следующих поколений звезд, а когда - наоборот, ускоряет путем сжатия облаков. Скопление DR22 находится в созвездии Лебедя. Этот снимок получен во время "теплой миссии" Спитцера.

Credit: NASA / JPL-Caltech
High Resolution Image (jpg)
Low Resolution Image (jpg)

 

IRAC систематически снимала весь диск Млечного Пути, собирая снимки в композитную фотографию размером в миллиарды пикселей с инфракрасным излучением в сравнительно узкой области. Это изображение показывает отдельных 5 полос центральная из которых проходит через центр нашей Галактики. Этот снимок покрывает только одну треть всей плоскости Галактики.

Credit: NASA / JPL-Caltech / E. Churchwell (Univ. of Wisconsin)
High Resolution Image (jpg)
Low Resolution Image (jpg)

 

В эволюции галактик играют важную роль столкновения. Эти две галактики - Водоворот и ее компаньон - находятся на расстоянии 23 млн световых лет от нас. IRAC видит главную галактику в красном свете - благодаря тепловому излучению пыли. Это - знак активного формирования звезд, которое, возможно, было запущено столкновением.

Credit: NASA / JPL-Caltech / R. Kennicutt (Univ. of Arizona)
 

High Resolution Image (jpg)
Low Resolution Image (jpg)

 

 

Образование звезд формирует структуру галактики путем ударных волн, звездного ветра и ультрафиолетового излучения. На этом снимке близкой галактики Сомбреро, IRAC ясно видит драматичный диск теплой пыли (красным), который создан рождениями звезд вокруг центрального утолщения (голубым). Сомбреро находится на расстоянии в 28 млн св. лет в созвездии Дева.

Credit: NASA / JPL-Caltech / R. Kennicutt (Univ. of Arizona)
High Resolution Image (jpg)
Low Resolution Image (jpg)

 

Множество точек света здесь - не звезды, а целые галактики. Некоторые из них - такие, как например, похожая на головастика справа вверху, находятся на расстояниях всего сотни млн св. лет, поэтому мы можем различить их форму. Самые далекие галаткики видны просто как точки света. Этот свет мы видим таким, каким он был более 10 млрд лет назад, когда Вселенная была еще молодой.

Credit: NASA / JPL-Caltech / SWIRE Team  

High Resolution Image (jpg)
Low Resolution Image (jpg)

Фото дня: Антарес, М4 и Аль-Нийат

APOD, Фото дня

17 апреля 2012 года

 

Антарес - это вам не абы что. Антарес - звезда! Антарес - знаменитость! Со своим размером в 850 диаметров, светимостью в 10 тысяч и массой в 15 масс Солнца он по праву занимает почетное место в ряду красных сверхгигантов. 

Находясь на расстоянии в 550 св. лет, Антарес сверкает красным глазом на нас из созвездия Скорпиона. Скорпион вообще - одно из самых населенных разными чудесами созвездий нашего неба. И это понятно, поскольку Скорпион граничит со Стрельцом, в направлении на который находится центральное утолщение Галактики, в котором спрятано ее ядро. Здесь уже даже не тысячи - миллионы звезд!

Антарес погружен в желтую туманность, которую он возбуждает своими ярким излучением. Поблизости находится замечательное, яркое и населенное шаровое скопление М4. Яркая звезда справа называется Аль Нийат или сигма Скорпиона. 

Image Credit & Copyright: Ivan Eder

NGC 2040: Звезды в тюли

 

Фото дня, Хаббл

16 апреля 2012 года

Ассоциация NGC 2040 (LH 88) в БМО - рассеянное скопление, звезды которого родились в одной звездной семье и дрейфуют сейчас через пространство вместе. Всего существует 3 типа звездных ассоциаций. Тип ОВ (как раз наше) - группа звезд спектральных классов О и В (голубые гиганты) в количествах десятков или сотен, у которых яркая, но короткая жизнь. Считается, что большинство звезд во Млечном Пути родились как раз в ОВ-ассоциациях. 

В БМО есть несколько подобных ассоциаций. Звезды LH 88 погружены в большую туманность ионизованного водорода, которая находится в сверхгигантском пузыре газа под названием LMC 4. В таких сверхгигантских пузырях - самых больших межзвездных структурах внутри галактик - в течение миллионов лет формируются тысячи звезд. Считается, что такие пузыри образуются взрывами сверхновых в скоплениях и также мощными ветрами звезд-гигантов, которые запускают следующие серии рождения новых поколений звезд. 

Снимок сделан в УФ, видимом и ИК - диапазонах и покрывает поле 1.8 на 1.8 угловых минут. Обработка изображения выполнена пользователем Eedresha Sturdivan в рамках программы Скрытые сокровища Хаббла.

Credit: ESA/Hubble, NASA and D. A Gouliermis. Acknowledgement: Flickr user Eedresha Sturdivan

Фото дня. APEX на фоне Скорпиона и Стрельца

1024x768 |  1280x1024 |  1600x1200 | зум-зум-зум

Фото Дня, Европейская Южная

16 апреля 2012 года

Над плато Чахнантор царит безмолвная и безлунная чилийская ночь... Прозрачно небо, звезды блещут, пески под ветром чуть трепещут...

Это - одна из самых высотных и сухих площадок астрономических наблюдений в мире. Настоящие сокровища парят в небе над телескопом, показывая великолепные условия этой области пустыни Атакама. И там, между хвостом Скорпиона и следующим за ним созвездием справа, Стрельцом, видна тарелка телескопа APEX, прямо над которой блестит рассеянное скопление М7 (ака Скопление Птолемея). Под ним и слегка правее - скопление Бабочка, М6. Еще правее - прямо над кромкой тарелки - тусклое облачко, похожее на клуб дыма - знаменитая Лагуна. 

Диаметр тарелки телескопа APEX - 12 метров, это самый большой телескоп южного полушария, работающий на субмиллиметровых длинах волн. Как предполагает его название (Атакамский Следопыт), за ним последуют другие, более мощные телескопы, которые создадут самую большую субмиллимитровую обсерваторию в южном полушарии - АЛМА, которую собираются закончить в следующем, 2013 году. И к APEX на площадке Чахнантор на высоте 5 тыс. метров над уровнем моря, присоединятся 66 антенн АЛМА, чьим прототипом он, собственно, и является. 

Credit: ESO/B. Tafreshi/TWAN (twanight.org)

Hubblecast 53. Скрытые сокровища Хаббла!

В течение 20 лет работы на орбите, Космический Телескоп Хаббл сделал большое количество наблюдений. Каждую неделю новые снимки публикуются на сайте Хаббла.

Но в больших архивах Хаббла скрыты по-настоящему захватывающие дух изображения, которые еще никто не видел.

Мы называем их Скрытые Сокровища Хаббла -- и нам нужна ваша помощь, чтобы вывести их на свет.