Новое исследование ученых Университета Шеффилда помогло разгадать тайну, которая уже долгое время окружала эволюцию галактик, и больше узнать о том, каким может быть будущее Млечного Пути.
   Сверхмассивные черные дыры в центрах некоторых галактик являются «двигателями» массивных потоков молекулярного водорода. В результате большая часть холодного газа вытесняется из галактик Так как холодный газ необходим для образования новых звезд, это напрямую оказывает влияние на эволюцию галактики.
   Эти исходящие потоки теперь являются ключевым «пунктом» теоретических моделей эволюции галактик, однако же, долгое время ученые не могли ответить на вопрос, каким образом они ускоряются.
   Исследование, проведенное учеными факультета Физики и Астрономии, в сотрудничестве с исследователями из Нидерландского Института Радиоастрономии и Гарвардского Центра Астрофизики впервые напрямую доказывает, что молекулярные исходящие потоки ускоряются энергетическими джетами электронов, которые движутся со скоростью, близкой к скорости света. Эти джеты исходят от центральной сверхмассивной черной дыры.
   Исследователи с помощью очень Большого Телескопа (Very Large Telescope) Европейской Южной Обсерватории в Чили наблюдали за близлежащей галактикой IC5063 и выяснили, что молекулярный водород движется с чрезвычайно высокой скоростью – 1 миллион километров в час – в тех местах галактики, где джеты оказывают влияние на регионы плотного газа.
   Эти открытия помогают ученым лучше понимать, какая судьба ждет в конечном итоге нашу собственную галактику, Млечный Путь, которая должна столкнуться с соседней галактикой Андромеда примерно через 5 миллиардов лет. В результате этого столкновения газ сконцентрируется в центре системы, питая ее сверхмассивную черную дыру, что, возможно, приведет к формированию джетов, которые затем выбросят оставшийся газ из галактики – так, как это сейчас происходит в галактике IC5063.
   Результаты данной работы были опубликованы в журнале Nature.

  Магнитограф IMaX, - прибор, полностью разработанный в Испании, показал, как формируются и развиваются на Солнце туннели магнитного потока. Считается, что эти туннели являются основой солнечного магнетизма, однако до настоящего момента из-за их небольших размеров их существование можно было доказать лишь опосредованно. Чрезвычайно высокое разрешение, которого удалось добиться миссии SUNRISE, впервые позволило проследить за одним из них, и оказалось, что реальность отличается от теории.
   IMaX был создан для изучения одной из главных проблем, с которыми сталкивается сегодня астрофизика: солнечного магнитного поля, которое заявляет о своем существовании различными способами, такими, как одиннадцатилетний цикл, солнечные пятна или солнечные бури. Сегодня оно считается одним из важнейших элементов для более глубокого понимания Солнца, прогнозирования его «поведения» и оценки, насколько велико может быть его влияние на нас. Туннели магнитного потока, размеры которых исчисляются сотнями километров, очень важны, - ведь большие структуры, такие, как солнечные пятна, состоят из элементов меньшего размера.
   Если посмотреть в масштабах тысячи километров, будет казаться, что поверхность Солнца управляется грануляцией, - конвективным феноменом, схожим с «пузырением» кипящей воды: горячий газ низкой плотности поднимается на поверхность; охлаждаясь, он увеличивает свою плотность и вновь опускается вниз.
   "Среди гранул мы обнаружили слабые концентрации магнитного поля", - говорит Айкер С. Рекьюэри (Iker S. Requerey), исследователь Института Астрофизики Андалусии (IAA-CSIC), ведущий автор исследования. Гранулы собираются в центре, к которому они подтягивают маленькие поля, которые затем сливаются и усиливаются, благодаря чему создается туннель магнитного потока
   На этом первом этапе, о котором было известно теоретически, и который впервые удалось наблюдать в ходе этого исследования, у туннеля низкий уровень магнитной энергии. Однако, так как магнитное поле блокирует конвенцию, газ внутри туннеля охлаждается и опускается вниз, в результате туннель уменьшается в размерах и увеличивает интенсивность магнитного поля.
   Ученые выяснили, что эти туннели являются нестабильными структурами. Серия снимков, сделанных в течение двадцати трех минут с помощью IMaX/Sunrise, показывает, что туннель «колеблется», набирая и теряя интенсивность с течением времени. То есть, ученые смогли не только впервые наблюдать за этой последовательностью, но и узнали о существовании скрытого, неизвестного до сих пор этапа, который стоит изучить.

   Когда умирает массивная звезда, под воздействием собственной гравитации она может сжаться настолько, что в результате рождается сверхновая, оставляя за собой сверхплотные останки, состоящие почти полностью из нейтронов – нейтронную звезду. Некоторые нейтронные звезды – магнетары – обладают мощными магнитными полями с более сильным магнетизмом, чем любой другой объект во Вселенной. Эти интенсивные магнитные поля каким-то образом излучают высокоэнергичные рентген-пульсации, однако этот процесс не до конца понятен ученым.
   Кацуо Макишима (Kazuo Makishima) и Теруяки Эното (Teruaki Enoto) нашли подтверждение того, что магнетар 4U 0142+61 "колеблется" вокруг своей оси вращения. Это может означать, что сферичность звезды нарушена в результате воздействия магнитного поля в форме «пончика» на ее ядро.
   "Магнетары – источники высокоэнергетических «тяжелых» рентген-лучей, однако происхождение этого излучения неизвестно. Мы наблюдали за 4U 0142+61с помощью астрономического рентген-спутника, чтобы выяснить, изменяется ли с течением времени эмиссия магнетаров", - объясняет Макишима.
   Ранее было установлено, что магнетар вращается со скоростью один оборот в приблизительно 8 секунд и производит рентген-пульсации той же периодичности, однако Макишима и его коллеги заметили медленные колебания во времени прибытия рентген-пульсаций. Они отнесли эти колебания на счет «дрожания» оси, - так называемой свободной прецессии.
   По мнению Макишима, скорее всего, прецессия стала причиной небольшой деформации магнетара, и деформация, возможно, так же возникла в результате воздействия внутренних магнитных полей, которые даже сильнее, чем внешние видимые поля.
   Эти открытия говорят о том, что магнетар деформируется, меняет свою идеальную шарообразную форму в результате воздействия чрезвычайно сильного, туго закрученного тороидального магнитного поля, которое «похоронено» глубоко в ядре звезды. Эти результаты, таким образом, согласуются с гипотезой, что «тяжелые» рентген-пульсации возникают в результате потребляемой магнитной энергии.
   Команда Макишима планирует проанализировать третий «набор» данных, полученных от 4U 0142+61, и поискать среди данных Suzaku подобные сведения о других магнетарах.

  Результаты исследования, проведенного недавно учеными, говорят о том, что две планеты, которые, как предполагалось, находятся в так называемой «Зоне Златовласки» красной карликовой звезды Gliese 581, представляют собой не более чем иллюзию, а источником сигналов, якобы исходивших от этих планет, являются процессы, происходящие внутри самой звезды.
   До недавнего времени ученые считали, что в систему звезды Gliese 581, так же известной, как GJ 581, может входить до шести планет, в том числе планета Gliese 581g, которая, как считали ее первооткрыватели, может быть первой потенциально обитаемой внесолнечной планетой.
   Существование экзопланет Gliese 581e, 581b и 581c подтверждено. Однако, о существовании трех других планет - 581d, 581f, and 581g – было немало споров в научном сообществе. При этом, считалось, что планеты Gliese 581d и 581g могут находиться в пределах зоны, пригодной для жизни.
   Один из методов, с помощью которого астрономы находят экзопланеты, - это метод радиальной скорости, который отслеживаем повторяющиеся смещения в свете звезды, являющиеся признаком гравитационной тяги планеты. При этом, иногда эти эффекты возникают в результате «темных пятен» на самой звезде, как было в случае с планетой Gliese 581f, в существование которой ученые теперь не верят.
    Для разрешения споров о том, насколько реальны планеты Gliese 581d и 581g, астрономы исследовали активность самой звезды. Gliese 581, расстояние от которой до Земли – около приблизительно 20 световых лет, находится в созвездии Весы. Это – красная карликовая звезда, относительно прохладная и тусклая, масса которой примерно в три раза меньше солнечной. В итоге исследователи пришли к выводу, что эти планеты на самом деле – иллюзии, созданные деятельностью самой звезды.
   Исследователи анализировали свет Gliese 581 с помощью двух разных спектрографов - HARPS, установленного на телескопе в Чили, и HIRES, которым оснащен телескоп Keck на Гавайях.
   Статья, посвященная этому исследованию, была опубликована 3 июля в журнале Science.

  Определение возраста звезд уже давно является проблемой для астрономов. Во время серии экспериментов, результаты которых были опубликованы в журнале Science, исследователи из KU Leuven’s Institute for Astronomy доказали, что звезды-младенцы отличаются от «подростков» излучаемыми акустическими волнами.
   Как правило, звезды рождаются в кластерах. Они образуются в молекулярных облаках, состоящих из газа и пыли. В процессе эволюции от «ребёнка» к «подростку», гравитационное воздействие вынуждает звезду уплотняться, в результате чего она уменьшается в размерах и становится горячее. Однако для того, чтобы в её ядре начались процессы горения водорода, необходимы определённые температурные условия. Как только в ядре звезды активизируются процессы ядерного синтеза, она переходит из категории «подросток» в категорию «взрослой, полноценной звезды». По мнению ученых, этот этап эволюции может продолжаться в течение очень длительного периода времени
   Определить возраст молодой звезды – не простая задача. Тем не менее исследователи придумали способ определения возраста звезды, в основу которого положено измерение их акустических колебаний посредством ультразвуковой технологии, аналогичной той, что используется в медицине.
   Акустические колебания — звуковые волны — производятся за счет радиационного давления внутри звезд. Констанс Цвинтц (KonstanzeZwintz) из KU Leuven’s Institute for Astronomy и её коллеги изучили колебания 34-х звезд в возрасте до 10 млн лет, масса которых в 2-4 раза больше массы нашего Солнца.
   Полученные данные показали, что самые молодые звезды «вибрируют» медленнее, в то время как звезды, приближающиеся к фазе зрелости, вибрируют быстрее. Масса звезды также играет важную роль в её развитии: звезды с меньшей массой развиваются медленнее, а более массивные звезды, наоборот, быстрее.
   Благодаря новой модели ученые смогут теперь разделять молодые звезды в зависимости от фаз жизненного цикла.
   Учёные в ходе исследования изучали туманность, известную как кластер Рождественская Ёлка. Используемые ими данные были получены канадским спутником «MOST», европейским космическим аппаратом «CoRoT», а также телескопами Европейской Южной Обсерватории в Чили.

   Команда астрономов из разных стран с помощью данных, полученных рентген-обсерваторией Suzaku, разработала мощную технику анализа остатков сверхновых звезд — облаков из пыли и газа, образующихся после взрывов звезд. Данный метод позволяет учёным быстро идентифицировать тип взрыва, а также устанавливать, какая среда окружала звезду до взрыва.
   По словам астрофизика Хироя Ямагучи (Hiroya Yamaguchi) из Центра Космических Полетов Годдарда (GoddardSpaceFlightCenter), «отпечатки» сверхновых звезд представлены газопылевыми образованиями с рентгеновскими «уликами», содержащими информацию о природе взрыва и его среде. Ведущий автор исследования также отмечает, что благодаря Suzaku, он и его коллеги достоверно знают, как именно интерпретировать эти сигналы.
   Новая техника предусматривает наблюдения за определённой рентгеновской эмиссией от атомов железа в остатках сверхновых звезд. Даже через тысячи лет эти атомы остаются чрезвычайно горячими. От атома железа, пребывающего в нормальных условиях на Земле, «железный» атом остатка сверхновой отличает тем, что в нём недостает 26-ти электронов. Металл, формирующийся в центрах разрушающихся звезд ближе к концу их «энергогенерируемой» жизни и в результате самого взрыва, является основным «свидетелем» звездной смерти.
   Ввиду того, что Suzaku обладает высочайшей чувствительностью к эмиссионным линиям железа, в сравнении с другими рентгеновскими телескопами, он является идеальным инструментом для исследования остатков сверхновых звезд.