всё о космосе

[batkov]

Китайский космический гамма-монитор увидел свой первый гамма-всплеск
 19:48 30/01/2021
 


Один из спутников китайского гамма-монитора всего неба GECAM зарегистрировал свой первый гамма-всплеск. Предполагается, что он может быть связан с магнитаром в нашей галактике или быть результатом слияния двух компактных объектов. Циркуляр об открытии всплеска опубликован на сайте Сети координат гамма-всплесков.

Spoiler for Hiden:

GECAM (Gravitational Wave High-energy Electromagnetic Counterpart All-sky Monitor) разработан учеными из Института физики высоких энергий Китайской академии наук и запущен в космос при помощи ракеты-носителя «Чанчжэн-11» с космодрома Сичан 9 декабря прошлого года. Задачей проекта является непрерывный мониторинг всего неба для регистрации коротких гамма-всплесков, возникающих в результате слияний компактных объектов, которые также являются источниками гравитационных всплесков, сверхдлинных гамма-всплесков, рентгеновских вспышек от различных астрофизических источников, а также наземных гамма-вспышек.

GECAM состоит из двух аппаратов, каждый весом 160 килограммов, которые находятся на орбите высотой около 600 километров. Каждый аппарат оснащен куполообразной системой, содержащей 25 детекторов гамма-излучения и восемь детекторов заряженных частиц. Рабочий диапазон GECAM по энергиям частиц составляет от 6 килоэлектронвольт до 5 мегаэлектронвольт, и в течение нескольких минут после обнаружения всплеска излучения аппараты смогут отправить оповещение об этом на другие наземные и космические телескопы.

Ранним утром 20 января 2021 года аппарат GECAM-B оповестил о первой регистрации всплеска гамма-излучения GRB 210119A. Он длился около 50 миллисекунд и был классифицирован как короткий гамма-всплеск, который также наблюдался космическими телескопами «Ферми», «Swift» и Insight-HXMT. Источником всплеска могло быть слияние двух нейтронный звезд или черных дыр или он может быть связан с галактическим магнитаром Swift J1851.2-6148. Таким образом, GECAM стал частью глобальной системы наблюдений за гамма-всплесками, играющей важную роль в эпоху мультиволновой астрономии.

Наблюдения за источниками гравитационных всплесков в электромагнитном диапазоне крайне важны для понимания процессов, управляющих подобными событиями. Пока что в копилке ученых лишь один достоверный случай наблюдений — в середине 2017 года было зафиксировано слияние нейтронных звезд, находящихся на расстоянии около 130 миллионов световых лет от Солнца, в эллиптической галактике NGC 4993 в созвездии Гидры.

[Astra4A]

Марсоход NASA Perseverance сел на Марсе


18 февраля марсоход американского космического агентства NASA Perseverance (Настойчивость) совершил удачную посадку в северном полушарии Марса.

Марсоход NASA, который покинул Землю 30 июля прошлого года, сегодня в 22:44 по киевскому времени совершил удачную посадку в 45-километровый кратер Езеро на западной окраине равнины Исиды в северном полушарии Марса.

За более чем 6 месяцев полета Perseverance преодолел всего 470 миллионов километров.

Сигнал об этом за 11 минут 22 секунды преодолел около 200 миллионов километров и достиг центра управления полетами NASA на Земле в 22:55.

Примерно через три минуты после посадки аппарат передал первый черно-белый снимок с поверхности планеты.

[batkov]

Ученые раскрыли секрет нагрева атмосферы Солнца
 22:08 19/02/2021
 


Данные, полученные в результате совместных наблюдений за Солнцем ракетного зонда CLASP2 и японского научного спутника Hinode, позволили ученым измерить напряженность магнитного поля в хромосфере Солнца над одной из активных областей. Впервые силовые линии магнитного поля проследили вплоть до верхних слоев солнечной атмосферы. Результаты исследования опубликованы в журнале Science Advances.

Spoiler for Hiden:

Несмотря на то, что Солнце — самый яркий объект на небе, многие процессы, протекающие на его поверхности, остаются загадкой для ученых. В частности, до сих пор не изучен механизм чрезвычайно высокого нагрева верхних слоев атмосферы Солнца: короны (до 1 миллиона Кельвинов) и лежащей под ней хромосферы (до 10 000 Кельвинов) по сравнению с солнечной поверхностью, температура которой составляет около 6000 Кельвинов.

Принято считать, что в нагреве солнечной короны ведущую роль играют магнитные поля, но, чтобы разобраться в деталях процесса, необходимо понять распределение силовых линий магнитного поля в хромосфере — слое, зажатом между короной сверху и фотосферой, видимой поверхностью Солнца, снизу.

Чтобы ответить на этот вопрос, ученые из Японии, США и Европы разработали прибор CLASP2 — спектрополяриметр хромосферного слоя, который был запущен в космос 11 апреля 2019 года с помощью зондовой ракеты NASA.

В течение шести с половиной минут CLASP2 наблюдал в ультрафиолетовом излучении, исходящем из солнечной хромосферы, поляризацию самых сильных спектральных линий — водорода, магния и марганца. Уникальные высокоточные измерения прибора позволили определить составляющие магнитного поля в нижней, средней и верхней частях хромосферы над активной областью и ее окрестностями. Синхронные наблюдения японского спутника Hinode предоставили информацию о магнитном поле в плазме фотосферы на поверхности.

Обработав совмещенные данные, ученые под руководством Рёхко Исикавы (Ryohko Ishikawa), доцента Национальной астрономической обсерватории Японии (NAOJ), и Хавьера Трухильо-Буэно (Javier Trujillo Bueno), профессора Астрофизического института Канарских островов (IAC), обнаружили, что магнитное поле, сильно структурированное в фотосфере, в хромосфере быстро расширяется, распространяясь по горизонтали, а замкнутые силовые каналы, разбросанные по поверхности звезды, соединяются между собой по мере подъема. Причем самые сильные магнитные поля располагаются в нижней хромосфере.

Исследователи составили первую карту магнитного поля Солнца для одной из ярких областей, которые образуются около солнечных пятен. Проследив линии этого поля от светоизлучающей внешней оболочки звезды, фотосферы, до верхних пределов газового слоя, хромосферы, ученые обнаружили высокую корреляцию между плотностью энергии и интенсивностью магнитного поля.

По мнению авторов, это открытие дает понимание того, как энергия передается между внешними оболочками Солнца и доказывает, что верхнюю атмосферу Солнца нагревает его магнитное поле, которое и стимулирует солнечную активность.

[batkov]

Холодные пылевые ядра в центральной молекулярной зоне Млечного пути
 13:42 21/02/2021
 


Центральная молекулярная зона (ЦМЗ) Млечного пути составляет в диаметре примерно 1600 световых лет (для сравнения, Солнце находится на расстоянии 26 600 световых лет от центра Галактики) и включает обширный комплекс молекулярных облаков, содержащий молекулярный газ в количестве примерно 60 миллионов масс Солнца. Газ в этих облаках находится при более жестких физических условиях, чем где-либо еще в Галактике, и имеет повышенную плотность и температуру, более высокое давление, пронизывается мощными магнитными полями, космическими лучами, ультрафиолетовым и рентгеновским излучением, а также демонстрирует развитую турбулентность. Поэтому ЦМЗ представляет собой уникальную «лабораторию» для изучения звездообразования. Однако ученые до сих пор не могут понять, почему скорость формирования новых звезд в ЦМЗ Млечного пути на самом деле оказывается намного ниже ожидаемой, составляя всего лишь около одной десятой массы Солнца в год.

Области, в которых рождаются звезды, являются самыми плотными зонами гигантских молекулярных облаков и носят название «сгустков». Характерные размеры сгустков составляют от 1 до 10 световых лет. Эти сгустки, в свою очередь, фрагментируются на гравитационно связанные между собой «ядра», характерные размеры которых примерно в 10 раз меньше; из этих ядер затем могут формироваться индивидуальные звездные системы.

В новом исследовании астрономы под руководством Г. Перри Хэтчфилда (H. Perry Hatchfield) из Университета Коннектикута, США, представили результаты обширного обзора областей газа высокой плотности, находящихся в ЦМЗ Млечного пути.

Данный обзор стал результатом 550-часовой наблюдательной кампании под названием Submillimeter Array и позволил составить каталог компактных ядер в этой области. В ходе исследования было однозначно идентифицировано 285 отдельных ядер; еще 531 ядро было идентифицировано учеными с меньшей надежностью. Сделав ряд предположений о массах, температурах и других свойствах этих ядер, исследователи смогли оценить скорость звездообразования в ЦМЗ Млечного пути, которая составила от 0,08 до 2,2 масс Солнца в год, что сравнимо со средней скоростью звездообразования по Галактике. Этот результат еще раз подтверждает удивительно низкую скорость формирования звезд в ЦМЗ Млечного пути, по сравнению с ожидаемой, и является важным шагом на пути к более глубокому пониманию формирования звезд в экстремальных условиях, таких как условия центра Галактики или ранней Вселенной, отметили авторы.

[batkov]

Млечный путь полон планет с океанами и континентами на поверхности
 15:44 23/02/2021
 


Астрономы давно всматриваются в безбрежные просторы космоса в поисках признаков существования внеземных цивилизаций. Однако для того, чтобы на планете могла существовать жизнь, необходимо наличие на ее поверхности жидкой воды. Расчет вероятности этого сценария раньше казался почти невозможным, поскольку предполагалось, что планеты земного типа получают воду случайным образом, в результате попадания на поверхность планеты крупного ледяного астероида.

Spoiler for Hiden:

В новом исследовании, однако, ученые из института GLOBE Копенгагенского университета, Дания, опубликовали прорывные результаты, показывающие, что вода могла присутствовать в составе вещества планет еще на этапе их формирования. Согласно расчетам команды, этот сценарий мог иметь место в случае Земли, Венеры и Марса.

«Все полученные нами данные показывают, что вода входила в состав «строительных кирпичиков», из которых формировалась Земля, с самого начала. И поскольку молекулы воды широко распространены в нашей Галактике, то есть вероятность того, что подобный сценарий применим ко всем планетам систем Млечного пути. Решающим фактором наличия жидкой воды на поверхности планеты становится расстояние, на котором находится планета от родительской звезды», – сказал главный автор работы профессор Андерс Йохансен (Anders Johansen) из Центра формирования звезд и планет Копенгагенского университета.

Используя компьютерные модели, Андерс и его группа рассчитали, насколько быстро формируются планеты и из каких «строительных кирпичиков». Результаты показывают, что формирование того объекта, который впоследствии стал Землей, происходило 4,5 миллиарда лет назад в результате аккреции миллиметровых частиц пыли, состоящих из водяного льда и углерода.

«Вплоть до того момента, когда масса Земли достигла одного процента от ее современной массы, наша планета росла, поглощая большое число небольших гранул, состоящих изо льда и углерода. Затем Земля росла все быстрее и быстрее, до тех пор, пока, по прошествии примерно 5 миллионов лет, она не достигла того размера, который она имеет сегодня. В это же время температуры на поверхности резко возросли, в результате чего стало происходить испарение воды из ледяных гранул. Поэтому теперь лишь 0,1 процента от массы планеты приходится на воду, несмотря на то, что вода занимает около 70 процентов от площади поверхности Земли.

В будущем Йоханесен и его команда планируют проверить свою гипотезу наблюдениями, которые будут проведены с использованием космических телескопов нового поколения, которые дадут более широкие возможности наблюдения экзопланет, обращающихся вокруг звезд, отличных от Солнца.

[dev]

WATCH: Mars Cam Views from NASA Rover

Марсоход Perseverance с запланированным запуском 30 июля 2020 года в 11:50 UTC и приземлением в кратере Джезеро на Марсе 18 февраля 2021 года.

<a href="http://www.youtube.com/watch?v=6B_6K-splRU" target="_blank">http://www.youtube.com/watch?v=6B_6K-splRU</a>

Марсиане, ау!, есть кто живой??..

[batkov]

Обнаружены «артерии», питающие холодным газом ранние, массивные галактики
 8:28 27/02/2021
 


Для формирования галактики необходима устойчивая подача холодных газов, которые способны претерпевать гравитационный коллапс. Чем больше галактика, тем больше холодного газа ей требуется для формирования и роста.

Массивным галактикам, обнаруживаемым в ранней Вселенной, требовались большие количества холодного газа – массой свыше 100 миллиардов масс Солнца.

Но откуда эти ранние гигантские галактики могли получать столько холодного газа, если в их непосредственных окрестностях располагался лишь более горячий газ?

В новой работе астрономы во главе с Хайем Фу (Hai Fu), адъюнкт-профессором кафедры физики Университета Айовы, США, представляют результаты наблюдений, доказывающие существование потоков холодного газа, которые проходят сквозь горячую атмосферу в гало из темной материи ранней массивной галактики, поставляя в эту галактику материал, необходимый для формирования звезд.

Примерно два десятилетия назад физики предположили, что в ранней Вселенной питать галактики холодным газом могли космические филаменты, однако до настоящего времени эта гипотеза не была подкреплена наблюдательными данными.

В своей новой работе команда Фу воспользовалась удачной конфигурацией – присутствием двух квазаров, находящихся позади изучаемой массивной галактики ранней Вселенной. Свет, идущий со стороны этих квазаров, пересек филамент холодного газа, питающий массивную галактику (см. фото), что открыло возможность определить химический состав вещества филамента спектральными способами.

Проведенный анализ спектров света квазаров, поглощаемого и переизлучаемого филаментом холодного газа в изучаемой галактике, показал, что в газе потока содержится мало тяжелых химических элементов, таких как алюминий, углерод, железо и магний. Поскольку эти элементы формируются внутри звезд, то их низкие концентрации могут указывать на то, что газ втекает в галактику из межгалактического пространства, обедненного звездами и соответственно формируемыми в этих звездах тяжелыми элементами, а не вытекает из нее, сделали вывод Фу и его коллеги.

[batkov]

Слияние бозонных звезд объясняет гравитационные волны и темную материю
 19:41 27/02/2021
 


Международная команда исследователей показывает в новой работе, что самое мощное столкновение между черными дырами, когда-либо зарегистрированное наукой, гравитационно-волновое событие GW190521, может на самом деле иметь альтернативное и еще более таинственное объяснение – представлять собой столкновение между двумя бозонными звездами. Это стало бы первым подтверждением существования данных гипотетических объектов, позволяющих дать новое объяснение темной материи, на которую приходится 27 процентов массы всей Вселенной.

Гравитационные волны представляют собой «рябь» пространства-времени, распространяющуюся со скоростью света. Они рождаются в ходе самых мощных столкновений во Вселенной и несут информацию о породившем их источнике. Начиная с 2015 г., коллаборации LIGO (США) и Virgo (Италия) обнаруживают и интерпретируют гравитационные волны. До настоящего времени эти детекторы уже зарегистрировали примерно 50 гравитационно-волновых сигналов. Все принятые сигналы сформировались в результате столкновений и слияний между черными дырами и нейтронными звездами, что позволило физикам глубже понять эти таинственные объекты.

Spoiler for Hiden:

Однако перспективность гравитационно-волновых наблюдений не ограничивается только описанными выше событиями. Согласно авторам нового исследования, гравитационные волны позволят нам обнаружить новые ненаблюдаемые и даже неожиданные объекты и пролить свет на природу темной материи.

В сентябре 2020 г. коллаборация LIGO and Virgo объявила миру об обнаружении гравитационно-волнового события GW190521. Согласно анализу, проведенному учеными коллаборации, этот сигнал согласуется со столкновением между двумя черными дырами массами в 85 и 66 масс Солнца, в результате которого образуется результирующая черная дыра массой в 142 массы нашего светила. Однако у этого объяснения есть один большой недостаток – согласно современным моделям формирования черных дыр звездных масс, формирование из одиночной звезды черной дыры массой 85 масс Солнца, являющейся одной из исходных черных дыр в процессе этого предполагаемого столкновения, маловероятно.

В новой работе команда под руководством доктора Хуана Калдерона Бустильо (Juan Calderón Bustillo) из Института физики высоких энергий Галисии, Испания, предлагает альтернативное объяснение происхождения гравитационно-волнового сигнала GW190521: столкновение между двумя экзотическими объектами, известными как бозонные звезды, которые дают одну из самых соблазнительных возможностей объяснения темной материи. В своем анализе команда смогла оценить массу новой частицы, входящей в состав вещества этих звезд. Согласно расчетам, масса этого сверхлегкого бозона в миллиарды раз меньше массы электрона.

В своей работе команда также сравнила сигнал GW190521 с результатами компьютерного моделирования столкновений между бозонными звездами и нашла, что такие столкновения могут объяснить данные наблюдений чуть лучше, чем анализ, проведенный коллаборацией LIGO and Virgo.

[batkov]

Комета Каталина показывает, что кометы доставляли углерод на каменистые планеты
 2:24 08/03/2021
 


В начале 2016 г. «ледяная гостья» из внешней части Солнечной системы прошла мимо Земли. Она на короткое время наблюдалась на небе как комета Каталина, после чего пролетела мимо Солнца, чтобы навсегда покинуть Солнечную систему.

За этой кометой, которую можно было обнаружить на небе в направлении созвездия Большой Медведицы, следило большое число обсерваторий, в число которых входила самолетная обсерватория НАСА Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy (SOFIA). Используя инфракрасные инструменты, обсерватория SOFIA смогла зафиксировать характерный спектральный признак атомов углерода внутри богатого пылью светящегося хвоста кометы.

Теперь эта «однократная посетительница» внутренней Солнечной системы помогает астрономам объяснить происхождение жизни на Земле, поскольку ее изучение показало, что кометы, подобные комете Каталина, могли являться важным источником углерода на таких планетах, как Земля или Марс, в ранние годы формирования Солнечной системы.

«Углерод является ключом к пониманию происхождения жизни, – сказал главный автор нового исследования Чарльз Вудвард (Charles Woodward), астрофизик и профессор Университета Миннесоты, США. – Мы не уверены, что Земля могла сама по себе захватить необходимое количество углерода при формировании, поэтому богатые углеродом кометы могли являться важным источником этого элемента, требуемого для формирования жизни».

Хотя углерод является основой углеродных скелетов биологических молекул всех жизненных форм, однако ранняя Земля и другие планеты земного типа Солнечной системы являлись слишком горячими в период формирования, поэтому такие элементы, как углерод, со временем были потеряны ими в космос, пояснили авторы.

[Толян]

Колоссальная солнечная вспышка класса X произошла из «нарушающего правила» солнечного пятна, и Земля оказалась на линии огня




 Утром (14 августа) Солнце выпустило самую мощную солнечную вспышку X-класса. Солнечная вспышка достигла максимума в 9:40 по московскому времени и вызвала отключение коротковолнового радио над освещенной солнцем частью Земли в момент извержения, в Азии и Индийском океане.

Что делает эту солнечную вспышку X-класса особенно интересной, так это то, что она произошла из «необычного» солнечного пятна AR3784, которое уже привлекло внимание ученых, изучающих Солнце, и любителей полярных сияний из-за своей странной полярности.

Spoiler for Hiden:

Полярность пятна нарушает столетнее правило, закон Хейла, согласно которому солнечные пятна в Северном полушарии должны быть поляризованы -+. Вместо этого солнечное пятно AR3784 поляризовано ±, что составляет 90 градусов. Это не первое солнечное пятно, нарушившее правило: по данным spaceweather.com, такое случается примерно в 3 % случаев. Однако большинство «нарушителей правил» демонстрируют «обратную полярность» - +- вместо -+, а AR3784 находится где-то между ними. Эксперты сайта Spaceweather.com предположили, что «магнитные основы этого солнечного пятна закручиваются в штопор необычным образом. Если противоположные магнитные полярности закрутятся слишком сильно, может произойти солнечная вспышка X-класса». И вот солнечное пятно именно это и сделало. Солнечные вспышки — это извержения на поверхности Солнца, которые приводят к интенсивным всплескам электромагнитного излучения. Эти вспышки происходят, когда накопленная в солнечной атмосфере магнитная энергия внезапно высвобождается. По размеру они делятся на различные категории, причем вспышки X-класса являются самыми мощными. Вспышки М-класса в 10 раз менее интенсивны, чем Х-класс, за ними следуют вспышки С-класса, которые в 10 раз слабее М-класса. Вспышки B-класса в 10 раз слабее C-класса, а вспышки A-класса, которые в 10 раз слабее B-класса, не оказывают существенного влияния на Землю. Внутри каждого класса цифры от 1 до 10 (и далее для X-класса) указывают на относительную силу вспышки. Мощные солнечные вспышки, подобные той, что произошла сегодня утром, часто сопровождаются выбросом корональной массы — большим шлейфом плазмы и магнитного поля с Солнца. Пока не установлено, присоединилась ли КВМ к этому извержению.