|
|
сентября
14/09/2014
 Темная материя является одним из аспектов Вселенной, который мы до сих пор полностью не понимаем. Существует множество свидетельств её существования. Наилучшее свидетельство, которое есть у нас в распоряжении, указывает на наличие особо типа темной материи, именуемого холодная темная материя. Многие частицы, возможные кандидаты на роль темной материи, были исключены. Другая проблема в том, что концепция холодной темной материи не согласуется с нашими наблюдениями карликовых галактик. Суть проблемы в том, что карликовых галактик рядом со спиральными галактиками меньше, чем предсказывает теория темной материи по результатам компьютерных симуляций.
Как правило, предполагается, что темная материя совсем не взаимодействует со светом. В новой работе предполагается, что темная материя все-таки взаимодействует со светом, но очень и очень слабо. Может показаться, что так как темная материя взаимодействует со светом так слабо, то мы не заметим эффекта, что определенно не будет отличаться от стандартной темной материи, но группа ученых показала, что этот очень маленький эффект может нарастать со временем так, что современные галактики обладают меньшим количеством карликовых галактик-спутников, как мы и наблюдаем.
Вы можете пронаблюдать это на изображении выше. Верхнее левое изображение отвечает модели стандартной темной материи, где слишком много карликовых галактик-спутников. Верхнее правое изображение отвечает теплой темной материи, которая решает проблему карликовых галактик, но не согласуется с другими наблюдениями. Нижняя левая – новая модель со слабым взаимодействием со светом, а правая нижняя – это то, что происходит, когда взаимодействие со светом становится слишком сильным, и тогда карликовые галактики отсутствуют.
Тот факт, что внесение такой корректировки срабатывает, не значит, что это верное решение. Корректировочные теории являются слабыми теориями. Такой тип материи мог также влиять на другие явления и объекты, такие как крупномасштабные структуры, что должно быть проверено, прежде чем быть уверенными в определенной модели. Тем не менее это исследование показывает, что модели темной материи могут решать некоторые из известных проблем с темной материей.
13/09/2014
 Новые ключи к пониманию того, как перемещаются гигантские эллиптические галактики, были обнаружены международной группой ученых при помощи недавно установленного спектрографа MUSE (Multi Unit Spectroscopic Explorer) в Европейской южной обсерватории комплекса Очень Большой Телескоп.
Долгое время считалось, что эллиптические галактики состоят из старых звезд, которые беспорядочно передвигаются внутри, словно пчелиный рой. Это предположение было поставлено под сомнение много раз за последние 20 лет, однако гигантские эллиптические галактики все ещё рассматриваются астрономами, как почти круглые и невращающиеся группы старых звезд.
Ученые наблюдали за гигантской эллиптической галактикой M87 (NGC4486), центральной галактикой в скоплении Девы, чтобы обнаружить вращение хотя бы малой амплитуды.
Точность MUSE позволила ученым определить, что звезды в M87 могут двигаться вокруг своего центра со средней скоростью 10-20 км/с. Это может показаться быстрым, но для галактик такая эта величина крайне мала.
Один из исследователей пояснил: «Например, Солнце и наши ближайшие звезды в диске Млечного Пути вращаются вместе вокруг центра Галактики, приблизительно, со скоростью 210-240 км/с. Отдельные звезды могут обладать даже большей скоростью, но в общем случае они путешествуют в разных направлениях в любой заданной точке галактики так, что вместе они вращаются вокруг центра гораздо более медленным темпом. Демонстрируя, что такая «простая» галактика, как M87, может быть довольной сложной в глазах нового спектрографа MUSE, результат указывает на потенциал нового инструмента для дальнейшего понимания галактик и их формирования».
Движение звезд в M87 выглядит так, словно они разворачиваются на полпути от центра своей галактики.
На изображении показан график скорости движения звезд внутри M87 в зависимости от координаты. Скорости от -20 до 20 км/ч соответствуют синему и красному цвету.
13/09/2014
Вы, вероятно, знакомы с реликтовым излучением. Это излучение является тепловым остатком Большого взрыва. Из-за расширения Вселенной этот остаток энергии обладает температурой около 2,7 К, что означает, что оно существует в основном в микроволновом диапазоне волн. Мы наблюдаем этот фон, как рассеянное низкоэнергетическое свечение в микроволновом диапазоне.
Но существует и другой фон, который известен как «космический рентгеновский фон». Также как и реликтовое излучение, которое представляет собой рассеянное свечение в микроволновом диапазоне, космический рентгеновский фон – это рассеянное рентген-свечение. Вы можете видеть изображение космического рентгеновского фона. На этом изображении красный, зеленый и синий цвет соответствуют рентген-излучению низких, средних и высоких энергий.
В отличие от реликтового излучения, космический рентгеновский фон не является остатком от Большого взрыва. Вместо этого оно сгенерировано посредствами нескольких процессов. Большая часть фона образуется локальными источниками, такими как активные галактические ядра, а также при помощи Местного пузыря межзвездной среды, которая окружает Солнце и другие звезды в нашем спиральном рукаве Ориона. Присутствует и небольшая доля фона, которая до сих пор не объяснена.
Одной из трудностей в понимании рентгеновского фона является то, что наблюдение рентген-лучей при высоких разрешениях является крайне сложной задачей. Такое излучение способно проникать в материал, поэтому нельзя просто использовать зеркало для фокусировки рентген-излучения тем же способом, как для излучения видимого диапазона и радиодиапазона. Рентген-телескопы должны быть сделаны из специальных материалов для отражения рентген-лучей, а также требуется очень большое фокусное расстояние.
13/09/2014
 Астрономы направили три самых мощных оптических телескопа на Земле в одну точку, чтобы проверить один из фундаментальных законов природы.
Международная команда ученых под руководством исследователей из Технологического университета Суинберна (Swinburne University of Technology) наблюдала квазар, крайне яркие окрестности сверхмассивной черной дыры, используя Очень большой телескоп (Very Large Telescope) в Чили, обсерваторию Кека (W M Keck Observatory) и телескоп Субару (Subaru Telescope) – оба объекта на Гавайях.
Свет от квазаров проходил на своем пути к Земле через три различные галактики 10, 9 и 8 миллиардов лет назад. Эти галактики поглощали характерные рисунки спектра из излучения квазара, проявляя тем самым в ранней и дальней области Вселенной свойства одной из четырех фундаментальных сил природы – электромагнетизма.
«Мы очень точно разбиваем свет на составляющие, получая радугу с «штриховым кодом» отсутствующих цветов. Мы можем измерять электромагнетизм, «считывая» эти штриховые коды. Нам нужно сравнить штриховые коды с трех телескопов, чтобы убедиться, что они верны», – пояснил Тайлер Эванс (Tyler Evans), один из ведущих авторов исследования.
Предыдущие исследования большого числа квазаров показали, что электромагнетизм может быть несколько иным в дальних уголках Вселенной – немного слабее или сильнее, чем на Земле.
«Если это окажется правдой, то мы нуждаемся в абсолютно новом понимании фундаментальной физики. Поэтому важно трижды проверить искажают ли телескопы штриховые коды», – пояснил Тайлер Эванс.
Сравнивая штриховые коды, исследователи обнаружили небольшие отличия между телескопами.
«Красота нашего метода состоит в том, что мы можем также использовать сами штриховые коды, чтобы точно откорректировать каждый телескоп. Будучи однажды скорректированным, все три телескопа дали один и тот же ответ с большой долей вероятности: электромагнетизм не изменился за 10 миллиардов лет. Я полагаю, что это самое надежное измерение такого рода, проведенное к настоящему моменту. С нашей новой методикой и недавними наблюдениями за квазарами мы можем очень точно проверить, изменяется сила электромагнетизма или нет», – отметил один из соавторов работы.
Сейчас группа ученых производит похожие измерения по отношению ко многим другим галактикам.
12/09/2014
-420x315.jpg) Гигантские планеты, известные как горячие Юпитеры, вращаются вокруг своих звезд на гораздо более близком расстоянии, чем, например, вращается Меркурий вокруг Солнца. Однако тайна происхождения горячих Юпитеров стала ещё более загадочной, когда недавно астрономы обнаружили, что их орбиты часто искажаются странным образом, располагаясь под наклоном относительно экваторов их звезд, тогда как в общем случае звезды и их планеты вращаются в одну сторону, а орбиты планет выравниваются с экваторами их звезд.
Ученые, возможно, разгадали эту загадку – приближаясь, эти гигантские планеты вынуждают звезды хаотически колебаться.
Предыдущие исследования показали, что горячие Юпитеры могли образоваться не там, где они обнаружены сейчас, так как взаимодействие с гравитацией и излучением от их звезд разрушило бы любые газовые гиганты при формировании на таком близком расстоянии.
Вместо этого ученые предположили, что горячие Юпитеры изначально родились гораздо дальше от их звезд, а затем переместились ближе из-за возможного влияния гравитации от звезд-компаньонов их нынешних звезд.
Моделируя динамику этих экзотических планетарных систем, астрономы показали, что когда планета, подобная Юпитеру, сближается со своей звездой, то планета может заставить прецессировать ось вращения звезды (то есть изменять ориентацию оси вращения), подобно волчку. «Также это может приводить к изменениям направления оси вращения гораздо более сложным и хаотическим образом», – пояснил главный исследователь проекта Дон Лаи (Dong Lai).
12/09/2014
 Марсоход “Кьюриосити” достиг главной цели своей миссии — горы Эолида в центре кратера огромного Гейл высотой 5,5 километров, которую также неофициально называют горой Шарпа и готовится к ее бурению. Об этом сообщается в четверг, 11 сентября, на сайте NASA.
“Кьюриосити”, как заявил директор отдела планетологии NASA Джим Грин, “открыл новую главу” в изучении красной планеты. Исследования марсоход начнет с нижнего склона горы, где возьмет образцы грунта. Выполнение миссии начнется уже на следующей неделе.
После пройденных 9 километров пути Curiosity сейчас готовится к бурению, чтобы взять пробы с подножия горы для получения данных, которые могут рассказать о прошлом планеты.
Дальнейшей путь Curiosity продолжится с осмотра нижних склонов горы. Начнет марсоход с обнаженных пород, именуемых Холмы Парампа (Pahrump Hills), а не с возвышенностей Мюррея (Murray Buttes), как это планировалось раньше.
Ученые, управляющие марсоходом, хотят в конечном счете изучить осадочные слои нижних склонов горы Шарпа, чтобы проверить наличие оставшихся свидетельств перехода Марса от теплого и влажного состояния в холодное и сухое, которое мы наблюдаем в настоящее время.
Марсоход Curiosity приземлился в кратере Гейла в августе 2012 года после запуска в 2011 году. Одна из приоритетных миссий марсохода была выполнена, показав, что Марс действительно обладал условиями, которые могли способствовать обитаемости планеты, однако марсоход не обнаружил доказательств наличия микробов. Запуск аппарата, который будет заниматься непосредственным поиском следов жизни в прошлом, планируется на 2020 год.
На карте показаны старый (белая линия) и новый (желтая линия) маршруты, а также текущее положение марсохода (зеленая звездочка).
12/09/2014
 Астроном Стефен Кэйн из Государственного университета Сан-Франциско и команда исследователей представили сегодня определение «области Венеры» (Venus Zone), области вокруг звезды, в которой планета, вероятнее всего будет демонстрировать непригодные для жизни условия, подобные условиям на планете Венера.
Это исследование поможет астрономам определить, какие планеты, найденные телескопом Кепплер, являются первоочередными целями в поиске обитаемых планет, похожих на Землю. Знание того, насколько распространены планеты, подобные Венере, поможет астрономам понять почему атмосфера Земли эволюционировала совершенно иным образом.
Кэйн отметил, что они понимают, что Земля и Венера имеют сходные истоки, говоря об эволюции их атмосферы. Что-то изменилось в один момент, и очевидная причина – близость к Солнцу.
Телескоп Кепплер используется для поиска планет вне Солнечной системы, которые называются экзопланетами. Одним из главных инструментов поиска в предыдущих исследованиях являлся размер планет в сравнении с Землей. Это создает проблему, потому что наша Солнечная система содержит две планеты того же размера – Землю и Венеру, при этом обладая сильно отличающимися атмосферными условиями и поверхностями.
Для определения границ «области Венеры» использовалась величина солнечного потока – количество энергии, исходящее от звезды, получаемое планетой. Если астрономы проекта Кепплер обнаружат планету, по размерам напоминающую Землю, но попадающую в диапазон солнечного потока, который соответствует диапазону «области Венеры», то это может послужить подсказкой, что планета больше похожа на Венеру, чем на Землю, а значит необитаемая.
11/09/2014
Группа Кеплера представила еще одну планету, вращающуюся вокруг пары звезд как целого. Ею стала «воздушная» планета радиусом 6.165 ± 0.035 радиусов Земли и массой, не превышающей 16 земных (с достоверностью 1 сигма). Эта необычная планета, являющаяся по своим свойствам чем-то средним между Ураном и Сатурном, расположена в обитаемой зоне своей системы, ее температурный режим близок к температурному режиму Земли.
Система KIC 9632895 сначала была отмечена группой Кеплера как затменно-переменная двойная. Кривая блеска солнцеподобной звезды KIC 9632895 демонстрировала глубокие транзиты глубиной около 8%, вторичный минимум, напротив, был очень мелким – только 0.25%. Плоское дно вторичного минимума говорило о том, что второй компонент звездной пары затмевается полностью, а разница в глубине первичного и вторичного минимума говорило о значительной разнице температур обеих звезд. Все это (вкупе с измерением колебаний лучевой скорости главного компонента) привело авторов открытия к выводу, что вторым компонентом звездной пары является маленький красный карлик. Оба компонента вращаются друг вокруг друга по слабоэллиптической орбите с большой полуосью 0.1848 ± 0.0007 а.е. и эксцентриситетом 0.051 ± 0.004, и делают один оборот за 27.322 земных суток. Масса главного компонента составляет 0.934 ± 0.01 солнечных масс, масса его компаньона – 0.194 ± 0.002 солнечных масс.
Помимо регулярных затмений звездами друг друга на кривой блеска системы были зафиксированы три транзитных события одинаковой глубины, но существенно разной продолжительности (5.7, 12.5 и 7.1 часов), разделенные периодом 240.503 ± 0.053 земных суток. Ни раньше, ни позже транзитов такой глубины обнаружено не было. Все это привело исследователей к заключению, что орбита транзитной планеты несколько наклонена к плоскости орбиты звездной пары, и что быстрая прецессия этой орбиты делает планету то транзитной, то не транзитной. Дальнейший анализ данных полностью подтвердил этот вывод.
11/09/2014
 Квазары являются самыми яркими объектами во Вселенной, демонстрируя загадочное разнообразие в своем внешнем облике, что озадачивало астрономов более чем два десятилетия.
Чтобы решить эту задачу, ученые проанализировали наиболее крупные примеры наблюдений за квазарами – данные о более чем 20 000 квазарах, собранные в проекте Слоановский цифровой небесный обзор (Sloan Digital Sky Survey).
Ученые обнаружили, что тайна разнообразия может быть разгадана путем оценки двух простых особенностей квазаров: то, как быстро материя поглощается квазарами, и направление, откуда квазары видимы.
Первый фактор – это соотношение Эддингтона, светимость квазара в сравнении с его массой. Соотношение предсказывает то, как быстро материя падает в квазар. Этот фактор долгое время считали играющим главную роль в том, почему квазары зачастую выглядят по-разному.
Ещё одним фактором является направление, откуда астрономы наблюдают квазары, что в свою очередь влияет на то, как много ближайших к черной дыре облаков газа они могут наблюдать. Этот быстро движущийся газ генерирует излучение в широком диапазоне длин волн, оказывая сильное влияние на внешний облик квазара. Находки могут говорить о том, что такие облака располагаются в виде сплюснутого диска, объясняя, почему направления, с которых они видимы, могут так много значить.
Эти сведения позволят усовершенствовать будущие измерения масс черных дыр, что улучшит понимание процесса роста сверхмассивных черных дыр и их роли в формировании галактик.
10/09/2014
 При помощи комического телескопа Хаббл ученые обнаружили звезду-компаньона редкого вида сверхновой. Исследование подтверждает давнюю теорию о том, что сверхновая SN 1993J являлась частью двойной системы, где взаимодействие двух звезд привело к космическому взрыву.
SN 1993J принадлежит к типу сверхновых IIb, характеризующихся содержанием гораздо меньшего количества водорода, чем в типичных сверхновых. Астрономы полагают, что звезда-компаньон захватила большую часть водорода, окружавшего взрывающуюся главную звезду, и продолжила гореть в качестве сверхгорячей гелиевой звезды.
SN 1993J расположена в галактике Messier 81 на расстоянии 11 миллионов световых лет от Земли в созвездии Большой Медведицы. Ученые искали звезду-компаньона в течение 21 года. Предыдущие наблюдения подсказывали, что звезда-компаньон излучала большое количество ультрафиолетового (УФ) излучения, но область сверхновой была настолько густо заселена, что ученые не могли быть уверены, что проводят измерения правильной звезды.
Скомбинировав данные излучения оптического диапазона и УФ-излучения, полученного с телескопа Хаббл, был составлен спектр, который соответствовал предсказываемому свечению звезды-компаньона, также известному как эмиссия континуума.
10/09/2014
 На новом изображении, полученном при помощи телескопа VLT Survey Telescope, расположенного на севере Чили, показано обширное шаровое звездное скопление Messier 54. Оно похоже на многие другие скопления, но отличается тем, что не принадлежит Млечному Пути, а является частью галактики-спутника Карликовой эллиптической галактики в Стрельце (Sagittarius Dwarf Galaxy). Такое родство позволило астрономам проверить, характерен ли низкий уровень лития для звезд вне Млечного Пути. Заинтересованность ученых связана с наличием так называемой литиевой проблемы (the lithium problem), которая является одной из загадок современной астрономии.
Большая часть лития, представленного сейчас во Вселенной, появилось во время Большого взрыва, вместе с водородом и гелием, но в значительно меньших количествах. Астрономы довольно точно могут вычислить, сколько лития они ожидают найти в ранней Вселенной, а отсюда получить количество лития, которое мы должны наблюдать в старых звездах. Но это количество не совпадает с тем, что мы наблюдаем – лития в звездах в три раза меньше ожидаемого.
До сегодняшнего дня возможным представлялось лишь измерение лития в звездах Млечного Пути. Однако команда астрономов при использовании телескопа VLT Survey Telescope измерила уровень лития в скоплении Messier 54. Они обнаружили, что значения близки к значениям для Млечного Пути. Таким образом, то, что позволило избавиться от лития, характерно не только для Млечного Пути.
Это означает, что вычисления количества лития, появившегося в результате Большого взрыва, неверны, либо то, что литий каким-то образом был разрушен в ранних звездах до формирования Млечного Пути. Третий вариант заключается в том, что какие-то процессы в звездах постепенно снижают уровень лития в течение жизни.
10/09/2014
Ученые Европейского космического агентства (ЕКА) приняли данные с зонда Rosetta, в ходе анализа и обработки которых получили изображения ядра кометы с разрешением, не имеющим современных аналогов. Об этом сообщается на сайте Общества научных исследований имени Макса Планка.
Специалисты получили фотографии кометы с прибора OSIRIS, установленного на зонде. В результате их обработки ученые смогли классифицировать всю поверхность 67P/Чурюмова-Герасименко по типу зон и таким образом получили своеобразную “карту” космического тела.
Внешность ядра кометы ученые разбили на зоны, каждую из которых объединяет схожесть геометрического ландшафта. Так, специалистами обнаружены камни, огромные валуны, протяженные каналы, кратеры и другие структуры, имеющие свои аналоги на Земле.
Полученные изображения ученым необходимы для достижения двух целей. С одной стороны, специалисты будут отслеживать эволюцию ядра кометы по мере ее приближения к Солнцу. С другой, эксперты продолжают выбирать место для посадки спускаемого зонда Philae, пишет Lenta.ru.
10/09/2014
 Да, в космическом пространстве есть гигантское облако из спирта. Оно находится на расстоянии 6500 световых лет, в области, известной как W3(OH). К сожалению, это метиловый спирт (широко известен как древесный спирт, хотя его и неполучают из древесины), и поэтому он не годится для употребления. Также присутствует некоторое количество этилового спирта (пригоден для питья), но он не настолько распространен.
Наличие спирта в космосе может показаться странным, но огромное количество сложных химических реакций происходит между молекулярными облаками и пылью в космическом пространстве, и поэтому там присутствуют все виды химических соединений. Спирт является относительно простой молекулой, образованной из достаточно распространенных элементов (водород, углерод, кислород), поэтому существование большого количества спирта в космосе не должно быть сюрпризом.
Из-за обилия простых молекул добавление небольшого количества энергии в эту смесь может привести к вынужденной эмиссии света, что называется астрофизическим мазером. Это происходит, когда электрон находится в возбужденном состоянии, а молекула взаимодействует с фотоном. В этом случае электрон может опуститься на более низкий энергетический уровень, излучая фотон с той же энергией. Это явление называется вынужденной эмиссией.
10/09/2014
Ученые полагают, что они обнаружили способ объяснить, почему существует не так много галактик, вращающихся вокруг Млечного Пути, как это ожидалось. Компьютерное моделирование формирования нашей галактики показывает, что должно быть гораздо больше небольших галактик вокруг Млечного Пути, наблюдаемых в телескопы.
Это бросило тень сомнения на общепринятую теорию холодной темной материи, невидимой и таинственной субстанции, которая, как предсказывают ученые, должна способствовать более массовому формированию галактик, нежели мы наблюдаем.
В настоящее время космологи и специалисты в области физики частиц полагают, что обнаружили возможное решение этой проблемы.
В статье, опубликованной в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, ученые предполагают, что частицы темной материи, ощущая силу гравитации, могли в то же время взаимодействовать с фотонами и нейтрино в молодой Вселенной, вызывая рассеяние темной материи.
Ученые полагают, что сгустки темной материи, которые возникли в ранней Вселенной, захватывали межгалактический газ, необходимый для формирования звезд и галактик. Рассеяние частиц темной материи стирает структуры, способные захватывать газ, предотвращая формирование большего числа галактик рядом с Млечным Путем и понижая число галактик, которое должно существовать.
Существует несколько теорий на этот счет, и ученые говорят, что их нынешняя находка является альтернативной теорией, что может привести к новому способу исследования взаимодействий между другими частицами и холодной темной материей.
Слева на изображении показано, как невзаимодействующая холодная темная материя приводит к образованию большого числа маленьких галактик. Справа моделирование демонстрирует ситуацию, когда взаимодействие темной материи с другими частицами понижает количество небольших галактик, которые мы ожидаем увидеть рядом с Млечным Путем.
10/09/2014
 Радиогалактикой называется галактика, которая излучает большое количество волн радиодиапазона. Впервые они были обнаружены в 1950-х годах, но мы смогли решить задачу распределения радиоизлучения в рамках радиогалактик только в 1960-х годах, когда была разработана методика под названием апертурный синтез. Затем стало ясно, что многие радиогалактики обладают двойной структурой, связанной с галактическим ядром.
Теперь нам известно, что эти двойные источники радиосигнала питаются от галактических сверхмассивных черных дыр. Когда сверхмассивная черная дыра поглощает находящийся поблизости газ, пыль и звезды, её называются активным ядром галактики (AGN). Эти активные черные дыры вызывают высокоскоростные потоки материи, словно струи. Эти струи движутся по направлению от галактического ядра с огромной скоростью и могут сталкиваться с межгалактической средой. Это формирует яркие лепестки вещества, которые мы можем видеть на изображении.
Мы можем наблюдать это и в нашей галактике. Это одно из свидетельств того, что Млечный Путь содержит сверхмассивную черную дыру (хотя существуют более прямые доказательства). В нашей галактике мы можем наблюдать эти лепестки из-за активности в прошлом, но сейчас область вокруг черной дыры Млечного Пути достаточно спокойна. Возможно, эта сверхмассивная черная дыра проходит через периоды активности и затухания. Подобную картину мы можем также наблюдать и для других галактик.
|
|
|
.jpg)
