Stembie

Тонкие красные нити из заряженного газа показывают местоположение того, что осталось после взрыва сверхновой НВН 3. Снимок сделан с помощью космического телескопа NASA Spitzer. Широкие белые облака – это части регионов звездообразования W3, W4 и W5. Инфракрасные волны длиной 3,6 микрон были окрашены синим, а длиной 4,5 микрон – красным цветом. Белый цвет региона звездообразования представляет собой комбинацию обеих длин волн. При этом нити НВН 3 светятся только в диапазоне более 4,5 микрон. © NASA/JPL-Caltech/IPAC

На этом снимке космического телескопа NASA Spitzer тонкие красные нити из насыщенных энергией газов указывают местоположение одного из самых больших остатков сверхновой в галактике Млечного Пути.

Эта космическая формация  – это все, что осталось после взрыва звезды – сверхновой. А красные нити на этом изображении как раз и представляют собой остатки этой сверхновой, известной астрономам под названием HBH 3, впервые обнаруженной радиотелескопом в 1966 году. И эти остатки все еще излучают оптический свет. Все эти переплетения светящегося материала представляют собой, скорее всего, молекулярный газ, подвергшийся силе воздействия ударной волны от взрыва сверхновой. При этом энергия взрыва зарядила молекулы, заставив их излучать инфракрасный свет.

Белая, по своим очертаниям похожая на облако формация, которую мы видим на снимке, представляет собой часть компактно расположенных регионов звездообразования, имеющих обозначения W3, W4 и W5. Но при этом регионы, где рождаются звезды, простираются далеко за пределы отображенного на снимке пространства. И эти регионы звездообразования, которые нам видны в белом цвете, и красные нити, оставшиеся после взрыва сверхновой, удалены от нас на расстояние в 6400 световых лет и находятся в нашей галактике – Млечном пути.

Диаметр НВН 3 составляет около 150 световых лет – по этому показателю она занимает место в числе крупнейших остатков сверхновых. Причем астрономы считают, что это был один из старейших известных  взрывов сверхновых, произошедший от 80 тысяч до одного миллиона лет назад.

В 2016 году гамма-телескоп NASA Fermi обнаружил экстремально высокоэнергетическое световое излучение – так называемые гамма-лучи, исходившие из региона вблизи НВН 3. Такое излучение вполне может испускаться газами соседних регионов звездообразования, которые зарядились энергетическими частицами, возникшими вследствие взрыва сверхновой.

Космический телескоп Spitzer представляет собой одну из четырех больших обсерваторий NASА, в группу которых входят также космический телескоп Hubble, рентгеновская космическая обсерватория Chandra и гамма-обсерватория Compton, и уже 25 августа он отметит свой 15-летний юбилей работы в космосе. Spitzer видит вселенную в инфракрасном свете, значительно менее энергетичном, чем оптический свет, который мы воспринимаем своим зрением. На этом снимке, сделанном еще в марте 2010 года, инфракрасные волны длиной 3,6 микрон были окрашены синим, а длиной 4,5 микрон – красным цветом. Белый цвет региона звездообразования представляет собой комбинацию обеих длин волн. При этом нити НВН 3 светятся только в диапазоне более 4,5 микрон.

Лаборатория реактивного движения NASA (JPL) осуществляет управление миссией космического телескопа Spitzer по поручению Дирекции научной миссии NASA в Вашингтоне. Научные же исследования проводятся в Научном центре Spitzer в Пасадене, Калифорния. За основу для космических аппаратов взята система Lockheed Martin Space Systems. Все полученные данные собираются в архиве инфракрасных космических исследований в научном центре NASA IPAC при Калифорнийском технологическим институте (Caltech). При этом Caltech осуществляет руководство JPL в интересах NASA.

Источник

Квазары – это галактики, содержащие в центрах сверхмассивные черные дыры. Мощное гравитационное притяжение таких гигантов захватывает окружающий их материал, образующий вокруг них вращающийся диск, из которого на околосветовой скорости в космос выбрасываются потоки частиц. Эти энергичные «двигатели» – яркие источники видимого света и радиоволн.

В своей работе ученые описывают наблюдение квазара PSO J352.4034-15.3373 (P352-15), необычайно яркого источника радиоволн для столь далекого объекта. Чрезвычайно острое «видение» VLBA показало, что P352-15 разбит на три основных компонента, два из которых показывают дальнейшее разделение. Составляющие квазара удалены друг от друга примерно на 5000 световых лет.

«Мы видим P352-15 в эпоху, когда Вселенной было менее миллиарда лет, только около 7 процентов от ее нынешнего возраста. Это приближается нас к моменту, когда первые звезды и галактики повторно ионизовали нейтральные атомы водорода, которые пронизывали межгалактическое пространство. Теперь мы можем использовать открытый квазар в качестве фоновой «лампы» для измерения количества нейтрального водорода в те времена», – пояснил Крис Карилли из Национальной радиоастрономической обсерватории.

У астрономов есть два предположения, чем являются три отдельных ярких компонента P352-15. Первое заключается в том, что ядро квазара, соответствующее расположению сверхмассивной черной дыры, находится на краю снимка, а два других ярких пятна – части одностороннего джета. С другой стороны, ядро может находиться в центре, а другие объекты – два сверхбыстрых потока частиц, выбрасываемых в противоположных направлениях. Но поскольку один из крайних объектов находится ближе остальных к квазару, видимому в оптическом диапазоне, первый вариант считается более вероятным.

«Яркость P352-15 и большое расстояние до него делают этот квазар уникальным инструментом для изучения условий и процессов, которые преобладали в первых галактиках во Вселенной. Мы с нетерпением ждем возможности разгадать его тайны, и последующие наблюдения помогут нам в этом», – заключил Крис Карилли.

Источник

Звезда под воздействием излучения от пульсара PSR J2215+5135. В художественном представлении

Нейтронные звезды  -- это небесные тела, которые могут являться результатом эволюции звезд. Они состоят по большей части лишь из нейтронной сердцевины и, несмотря на небольшой размер (в среднем достигают около 20 километров в диаметре), имеют массу, превосходящую массу Солнца (таким образом, нейтронные звезды обладают чрезвычайно высокой плотностью). Обычно массы нейтронных звезд (считается, что нейтронными звездами являются пульсары) составляют 1,3−1,5 масс Солнца.

В этот раз испанские астрономы, используя передовой метод, смогли узнать массу одной из тяжелейших нейтронных звезд. Нейтронная звезда PSR J2215+5135, открытая в 2011 году, имеет массу, превышающую массу Солнца примерно в 2,3 раза, и является, таким образом, одной из самых массивных нейтронных из более 2 000 таких небесных тел, известных на данный момент.

PSR J2215+5135 является частью бинарной системы, в которой две гравитационно связанных звезды вращаются вокруг общего центра масс: «обычная» звезда (как, например, Солнце) и нейтронная звезда. При этом первая, как правило, подвержена серьезному излучению со стороны последней.

Чем более массивной является нейтронная звезда, тем быстрее на своей орбите движется «обычная». Исследователи применили новый метод, использующий спектральные линии водорода и магния для измерения скорости движения звезды-компаньона. Специалисты смогли установить температуру на разных полушариях «обычной» звезды — обращенном к нейтронной звезде и обратном: температура на первом составила 7 807 градусов Цельсия, на другом — 5 487 °C. Ученые учли также, что объекты вращаются вокруг центра масс в данной системе со скоростью 412 километров в секунду, и проанализировали ряд других переменных, чтобы в итоге определить массу нейтронной звезды. Так, ее масса составляет примерно 2,27 массы Солнца, а масса ее компаньона — около 0,33 солнечной массы.

Исследователи использовали данные Большого Канарского телескопа (GTC), телескопы группы Исаака Ньютона (ING), а также телескоп IAC-80 (обсерватории Тейде). Работа, посвященная исследованию, была опубликована в журнале Astrophysical Journal, кракто о ней сообщается в пресс-релизе на Phys.org.

Источник

С тех пор, как первые люди направили свои взгляды в небо, к планетам, звездам и галактикам за пределами нашего родного мира, наше воображение заполнила возможность найти внеземную жизнь. Однако, когда мы подходим к этому вопросу с научной точки зрения, мы до сих пор не имеем первого убедительного подтверждения жизни за пределами Земли. Сложные, разнообразные формы жизни, которые мы видим на Земле, являются результатом более четырех миллиардов лет эволюции, но в космосе ингредиенты для жизни есть сплошь и рядом. Мы начали находить органические молекулы повсюду в нашей Солнечной системе, в межзвездном пространстве и даже у других звезд. Сколько времени пройдет, прежде чем мы получим подтверждение существования чего-то живого за пределами Земли? Сегодня мы ведем поиски при помощи четырех основных методов. Какой из них оправдает себя первым — этого пока никто не знает.

Чтобы появилась жизнь, нужны фундаментальные ингредиенты, которые необходимы для жизненных процессов: сырье из периодической таблицы. Для этого нужно, чтобы прожило и умерло несколько поколений звезд, перегнавших свое ядерное топливо. Мы нашли звезды с твердыми планетами под боком, которые на семь миллиардов лет старше Земли и имеют все необходимые для жизни элементы. Мы нашли планеты земного типа в потенциально обитаемых зонах у других звезд по всей галактике. Мы нашли органические молекулы, от сахаров и аминокислот до этилформиата, который дает малине ее запах, повсюду, от астероидов и молодых звезд до протопланетарных дисков и молекулярных газовых облаков.

В целом мы полагаем, что в нашей галактике Млечный Путь есть более триллиона (10^12) планет, а значит и шансов на жизнь. Но между планетами с ингредиентами и настоящей, добротной инопланетной жизнью есть огромная разница. Мы пока не знаем, существуют ли во Вселенной какие-нибудь другие примеры жизни, кроме тех, что мы видели на Земле. Хотя ученые сильно подозревают, что если по всей Вселенной будут одинаковые ингредиенты и идентичные законы природы, уникальность жизни на Земле крайне маловероятна, мы не имеем никакого права делать такой вывод безосновательно. По сути, мы даже не знаем ответа на вопрос: как мы из неживого перешли к живому?

Наше существование доказывает, что это возможно. Мы можем допустить, что если жизнь появится где-нибудь во Вселенной, она может достичь трех разных уровней:

- Жизнь начинается на планете, но не может существовать, процветать или меняться
- Жизнь процветает, держится и сохраняется миллиарды лет, внося существенные изменения в свойства поверхности мира, на котором живет

- Жизнь становится разумной, технологически развитой и либо пытается связаться с космосом, либо покорить его, либо и то и другое

Очевидно, более продвинутые возможности больше нас радуют и будоражат ум, но они и менее вероятны. Однако иногда самые редкие вещи проще всего найти, потому что они будут выделяться на фоне всего остального. Вот несколько разных методов, которые мы можем использовать для поиска разнообразных форм жизни. Три шанса для человечества найти жизнь за пределами Земли.

Поиск в Солнечной системе

Хотя жизнь процветает на Земле миллиарды лет, другие миры, похоже, лишены такого великолепия. Если на них и есть жизнь, она наверняка зависла в примитивном состоянии. У Марса и Венеры было влажное, теплое прошлое, как у Земли, но сегодня Марс холодный и пустынный, а Венера ядовитая и горячая. Метеориты, которые падают на Землю, содержат не только аминокислоты, необходимые для жизненных процессов, но и многие другие элементы, не связанные с биологическими процессами на Земле. Луны вроде Европы и Энцелада обладают подповерхностными океанами с жидкой воды, в которых могут быть гидротермальные жерла. На дне океанов Земли они обычно ассоциируются с жизнью.

Хотя мы так и не нашли доказательств существования живых существ, в прошлом или настоящем, на другом мире, возможность такого неописуемо волнует. На Марсе есть осадочные породы, образованные водным прошлым; найдем ли мы окаменелости, когда осмелимся их раскопать? На Европе и Энцеладе могут быть целые океаны, открытые для исследования; найдем ли мы микробов или еще что получше в их водах? Существует даже предположение, что диатомеи, примеры примитивных форм жизни, которые находят в фрагментах метеоритов, могут иметь внеземное происхождение. Это наименее развитая форма жизни из всех, что мы можем представить, но зато в нашем распоряжении есть много миров, которые мы можем физически достать, посетить, измерить. Если примитивная, простая жизнь будет всюду, тщательное исследование нашей Солнечной системы откроет нам это.

Поиск на других экзопланетах

За последние 25 лет область экзопланетарных наук подарила ученым целый клад драгоценных открытий, тысячи планет на орбитах других звезд. Многие из этих миров небольшие, твердые и находятся на правильном расстоянии от своих звезд, что позволяет допускать наличие у них атмосфер и жидкой воды на поверхности. Мы не сможем найти отдельных микробов или окаменелостей на них непосредственно, потому что они находятся за пределами Солнечной системы, но есть косвенные методы, которые мы могли бы использовать для поиска жизни, которой удалось выжить и процветать: поиск изменений, которые вносит жизнь в атмосферу своей планеты.

Земля — единственная известная нам планета с таким соотношением молекулярного кислорода: 21% нашей атмосферы — это O2. Почему так вышло? У жизни были миллиарды лет, чтобы напитать атмосферу своими биологическими отходами. Мы думаем, что кислород необходим для жизни, но на самом деле это животные эволюционировали так, чтобы использовать этот ингредиент, найти ему применение. По мере улучшения наших технологий мы сможем измерять молекулярные сигнатуры экзопланетарных атмосфер и, возможно, даже напрямую визуализировать экзопланеты в поиске облаков, океанов, времен года и континентальной зелени. У нас есть все причины полагать, что стабильная жизнь на другой планете, если мы будем правильно ее искать, должна показаться нам уже в этом столетии.

Список ближайших экзопланет земного типа
Про Кеплер 186F

Поиск сигналов разумных инопланетян

(Если мы и примем сигналы от инопланетян, они к тому времени, скорее всего, уже исчезнут)

Здесь, на Земле, у нас была одноклеточная жизнь миллиарды лет, а затем уже развились многоклеточные организмы. Потребовалось 500 миллионов лет с момента кембрийского взрыва, чтобы сложная, многоклеточная, хорошо дифференцированная жизнь стала разумной, технологически развитой цивилизацией. Люди уже начали отправлять сигналы к звездам и уже достигли момента, когда эти сигналы должны были достичь ближайших звезд. Поиск внеземной жизни с попыткой с ней связаться представляет собой высокорисковый, но вместе с тем и результативный метод поиска инопланетян.

В 1960-х мы предполагали, что инопланетяне будут пытаться общаться, используя радиоволны. Прошло 50 лет, и мы уже не так уверены в этом. Какие инопланетные виды сигналов могут существовать в природе? Как нам их расшифровать? Как они будут передавать или получать межзвездные сигналы? Будут ли они покорять космос? Смогут ли преодолевать гигантские расстояния? Все возможно. Если сигнал — или, что еще лучше, космический корабль — прилетит на Землю, наше представление о Вселенной совершенно изменится, как и наше место в этой Вселенной.

Хотя на данный момент это всего лишь гипотеза, ученые предполагают, что жизнь во Вселенной, вероятно, распространена, и ингредиенты, и возможности для ее появления встречаются практически везде. Жизнь, которая процветает и поддерживает себя на планете, а также меняет атмосферный состав, будет менее вероятной. Сложная многоклеточная жизнь будет еще более редким явлением. А рождение технологически развитой, разумной цивилизации будет настолько невероятным явлением, что второго шанса у нее не будет. Однако, какими бы ни были шансы, мы будем продолжать искать. Вариантов у нас пока немного. И неважно, какой метод выстрелит первым, день открытия другой жизни будет величайшим днем в истории жизни на Земле.

Источник

Астрономы получили первые детальные снимки сверхмассивной черной дыры в центре Млечного Пути, на которых обнаружились выбросы необычной формы, не предсказанной теорией. Данные радиотелескопов и снимки опубликованы в Astrophysical Journal.

“Добавление телескопа APEX почти удвоило длину плеч в нашей виртуальной обсерватории, что позволило добиться фантастического разрешения, превышающего размеры черной дыры всего в три раза. Благодаря этому мы смогли увидеть центральный источник радиоизлучения в ее окрестностях. Он оказался заметно меньше, чем мы ожидали”, — заявил Жу-Сень Лу (Ru-Sen Lu) из Института радиоастрономии в Бонне (Германия).

Большинство астрономов считают, что в центре всех галактик находятся сверхмассивные черные дыры — объекты массой в миллионы и миллиарды Солнц, непрерывно захватывающие и поглощающие материю. Часть ее черная дыра “пережевывает” и выбрасывает в виде джетов — тонких пучков плазмы, разогнанной до околосветовых скоростей.

В Млечном Пути и некоторых других галактиках черная дыра пребывает в спячке, джетов у нее нет. Ученые уже давно пытаются понять, когда она заснула, насколько активной была и как эта активность влияла на звезды в центре Галактики и на ее окраинах.

Лу и его коллеги попытались раскрыть эту тайну при помощи интерферометра Event Horizons Telescope, в рамках которого недавно были объединены мощности самых чувствительных наземных радиообсерваторий в Чили, Испании, Калифорнии, Аризоне, на Гавайских островах и даже на Южном полюсе.

Главная цель проекта, как можно понять из названия, заключается в том, чтобы подобраться к горизонту событий черной дыры Sgr A*, расположенной в центре Млечного Пути, и всесторонне изучить ее свойства. Объединение мощностей телескопов позволяет достичь разрешения, превышающего чувствительность “Хаббла “ в тысячу раз.

(Так может выглядеть источник “плевков” черной дыры в центре Млечного Пути)

Четыре года назад к этому проекту подключились два чилийские телескопа — микроволновая обсерватория APEX и ее “старшая сестра” ALMA. Это позволило получить первые данные по ближайшим окрестностям черной дыры и изучить структуру областей, где рождаются джеты и связанные с ними пучки радиоизлучения.

Снимки показали, что источники электромагнитных волн, окружающие черную дыру, имеют асимметричную структуру. Это оказалось весьма неожиданным для многих теоретиков, считавших, что весь диск аккреции — бублик из пережеванной материи — участвует в рождении джетов и пучков радиоизлучения.

Пока разрешение EHT не позволяет сказать, какую именно форму имеет этот активный регион, однако ученые предполагают, что он может быть похож или на кольцо неправильной формы, окружающее Sgr A*, или на перекошенную гантель, в центре которой находится черная дыра.

Как надеются ученые, анализ данных, собранных при участии ALMA в прошлом году, поможет понять, какая из этих двух идей ближе к истине и меняется ли форма бублика или гантели с течением времени. Все это даст ответ на главную загадку черных дыр — как рождаются джеты и что заставляет их разгоняться до околосветовых скоростей.

Источник