В 2013 г. ученые объявили об открытии магнетара, расположенного предельно близко к сверхмассивной черной дыре, лежащей в центре Млечного пути, используя для наблюдений ряд космических телескопов, включая рентгеновскую обсерваторию НАСА «Чандра».
   Магнетары представляют собой плотные, коллапсировавшие звезды (называемые «нейтронными звездами»), отличающиеся невероятно мощными магнитными полями. Находящийся на расстоянии всего лишь в 0,3 световых года от черной дыры массой порядка четырех миллионов солнечных масс, лежащей в центре Млечного пути, этот магнетар, получивший обозначение SGR 1745-2900, является по состоянию на сегодняшний день самой близкой к сверхмассивной черной дыре нейтронной звездой из известных ученым объектов такого рода и, вероятно, этот магнетар уже захвачен цепкими гравитационными «когтями» черной дыры.
    В новом исследовании ученые во главе с Франческо Коти Зелати, используя результаты длительных наблюдений, проведенных при помощи космических телескопов «Чандра» НАСА и XMM Newton Европейского космического агентства, показали, что количество рентгеновских лучей, идущих от магнетара SGR 1745-2900, снижается медленнее, чем для прежде наблюдаемых магнетаров, а его поверхность горячее, чем ожидалось.
   Сначала команда предположила для объяснения наблюдаемого поведения звезды известное явление «звездотрясения». В процессе формирования нейтронных звезд, включая магнетары, на поверхности уплотнившейся звезды формируется жесткая кора. Иногда эта кора может растрескиваться, подобно тому, как это происходит с земной корой при землетрясениях. Хотя «звездотрясения» могут объяснить изменения яркости и скорости охлаждения, наблюдаемые для многих магнетаров, однако, как обнаружили авторы новой работы, этот механизм сам по себе не способен объяснить медленный спад яркости свечения в рентгеновском диапазоне и высокую температуру коры магнетара. Затухание свечения в рентгеновском диапазоне и охлаждение поверхности происходят в модели «звездотрясения» слишком быстро.
   Исследователи предположили, что бомбардировка поверхности магнетара заряженными частицами, захваченными переплетенными пучками линий магнитных полей, расположенных над поверхностью звезды, могут обеспечить потоки дополнительного тепла, разогревающего поверхность магнетара, и объяснить медленный спад рентгеновской яркости. Эти переплетенные пучки линий магнитных полей могли сформироваться при «рождении» нейтронной звезды. Для проверки выдвинутых предположений исследователи планируют произвести дальнейшие исследования магнетара SGR 1745-2900.
   Работа была опубликована в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

 

  Томас Броудхерст, исследователь из Университета Страны Басков, Испания, и Сандор Молнар из Национального университета Тайваня построили компьютерную модель, которая объясняет столкновение между двумя скоплениями галактик.
   Скопления галактик являются крупнейшими объектами нашей Вселенной. Они представляют собой группы из сотен тысяч галактик, собранных вместе действием гравитации.
   Как правило, скопления галактик растут в размерах за счет объединения с другими скоплениями галактик. Гравитационные силы заставляют их постепенно сближаться друг с другом, несмотря на постоянное расширение Вселенной. Так, система, известная как "El Gordo", крупнейшее известное скопление галактик, образовалась в результате столкновения между двумя крупными скоплениями галактик. Было обнаружено, что в процессе столкновения газ, находящийся в каждом из этих двух скоплений, разогрелся до очень высоких температур, начав светиться в рентгеновском диапазоне.
   В рентгеновской области спектра это газовое облако напоминает по форме комету, два длинных хвоста которой протянулись между плотными ядрами двух скоплений галактик. Эта отчетливо выраженная конфигурация позволила исследователям установить относительную скорость столкновения, которая оказалась экстремально высокой (около 2200 км/с), так как эта скорость принимает предельное значение, допускаемое существующими теориями темной материи.
   Эти редкие, экстремальные примеры скоплений галактик, находящихся в процессе столкновения, бросают вызов распространенному представлению о том, что темная материя состоит из тяжелых частиц, так как до сих пор ни одна такая частица не была зарегистрирована напрямую, несмотря на множество поставленных экспериментов по её поискам. Том Броудхерст считает, что «поэтому важно найти новую модель, которая позволит лучше понять таинственную темную материю». Броудхерст является автором волновой модели темной материи, опубликованной в журнале Nature Physics в прошлом году.
   Используя волновую модель темной материи, ученые интерпретировали наблюдаемые свойства газа и темной материи скопления галактик El Gordo «гидродинамически», разработав компьютерную систему расчета, учитывающую влияние темной материи, на которую приходится большая часть массы этого скопления галактик и которую можно наблюдать в рентгеновской области спектра из-за её экстремально высокой температуры ( порядка 100 миллионов Кельвинов). Доктор Броудхерст и доктор Молнар смогли получить уникальное расчетное решение для этого столкновения, благодаря кометоподобной форме облака горячего газа, и установили расположение и массы двух ядер из темной материи, которые проходят сквозь друг друга под углом с относительной скоростью примерно в 2200 км/с. Это означает, что суммарное выделение энергии в этом процессе больше, чем в любом другом известном космическом процессе, за исключением Большого взрыва.
   Исследование было опубликовано в журнале The Astrophysical Journal.

 

  Космический аппарат «Кеплер» агентства НАСА, славящийся своими достижениями в охоте на планеты вокруг других звезд, также изучает небесные тела в пределах нашей Солнечной системы. В рамках новой миссии К2 космическому аппарату удалось заснять Нептун и два его спутника – Тритон и Нереиду. Полученное видео иллюстрирует непрерывное наблюдение небесных тел, которое продолжалось в течение 70 дней. Данное наблюдение стало одним из наиболее длительных в истории исследований внешних объектов Солнечной системы.
   Видео было смонтировано из 101 580 снимков, снятых за период с ноября 2014 года по январь 2015 года в рамках 3-ьего этапа миссии K2. Оно изображает вечный часовой механизм нашей Солнечной системы. 70-дневные наблюдения были сжаты в 34 секунды.
   Нептун появляется на видео на 15-ый день наблюдений. Маленьким тусклым объектом, вращающимся по его орбите, является в действительности большой спутник Тритон. На то, чтобы совершить один оборот вокруг Нептуна, Тритону требуется 5,8 дней. На 24-ый день с левой стороны на видео можно различить крошечный спутник Нереиду. Период его обращения вокруг Нептуна составляет 360 дней. На видео также заметны несколько быстро движущихся астероидов. Красные точки – это некоторые из звезд, которые изучаются в рамках поиска транзитных планет за пределами нашей Солнечной системы.
   На сегодняшний день космический аппарат «Кеплер» агентства НАСА в большей степени известен своими открытиями планет вокруг других звезд. Однако Международная команда астрономов планирует использовать полученные с его помощью данные для отслеживания погоды на Нептуне, а также анализа внутреннего строения планеты исходя из колебания яркости, которые могут быть зафиксированы лишь в рамках миссии К2.

  Открытие «левовращающего» магнитного поля, пронизывающего Вселенную, может помочь разрешить давно стоящую перед наукой проблему — недостаток антиматерии во Вселенной.
   Планеты, звезды, газ и пыль — все почти полностью состоят из «нормальной» материи, то есть вещества, подобного тому, с которым мы ежедневно сталкиваемся на Земле. Однако теория предсказывает существование в природе антиматерии, количество которой должно быть примерно равно количеству нормальной материи.
   В 2001 г. профессор Танмэй Вачаспати из Университета штата Аризона, США, опубликовал теоретические модели, в которых предполагается, что вся Вселенная пронизана спиральными (винтовыми) магнитными полями. Он и его команда после опубликования этих результатов приступили к поискам подтверждений существования таких магнитных полей, используя для этого научные данные, собранные космическим гамма-телескопом НАСА «Ферми». Дело в том, что при движении гамма-лучей сквозь пространство Вселенной на них оказывают влияние пронизывающие космическое пространство магнитные поля, и присутствие спирального магнитного поля должно привести к появлению спиральности в характере наблюдаемого телескопом распределения гамма-лучей.
   В результате проведенного исследования Вачаспати и его команда не только нашли подтверждение своим догадкам — то есть обнаружили спиральное магнитное поле — но и смогли измерить некоторые его свойства. Так, ученые показали, что открытое ими магнитное поле не только спирально, но и обладает «левым» направлением закручивания линий. Исследователи считают, что это открытие поможет ученым сделать решающий выбор в пользу одного из механизмов, предлагаемых для объяснения наблюдаемого соотношения между материей и антиматерией во Вселенной. К примеру, механизмы, которые имели место спустя несколько наносекунд после Большого взрыва, когда поле Хиггса наделило массами все известные науке частицы, предсказывают существование «левовращающих» магнтных полей, в то время как механизмы, основанные на взаимодействиях, имевших место в ещё более ранние моменты развития Вселенной, предполагают существование «правовращающих» магнитных полей.
   Исследование было опубликовано в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

 

  Наблюдения, проведенные при помощи телескопа Very Large Telescope Европейской южной обсерватории, расположенного в Чили, позволили открыть новый класс «темных» шаровых скоплений звезд, лежащих вокруг гигантской галактики Центавр А. Эти таинственные объекты выглядят похожими на обычные скопления звезд, однако они более массивные и могут содержать значительные количества темной материи или массивные черные дыры — при этом ни один из этих двух космических феноменов до сих пор не поддается изучению научным методом.
   Шаровые скопления звезд представляют собой гигантские шары, содержащие по несколько тысяч звезд и движущиеся по орбитам вокруг многих галактик. Они являются одними из самых древних известных звездных систем во Вселенной и «были свидетелями» почти всех процессов роста и эволюции галактик.
   Эллиптическая галактика Центавр А (также известная как NGC 5128) является ближайшей к нашей галактике Млечный путь гигантской галактикой и содержит, предположительно, не менее 2000 шаровых скоплений звезд. Большинство из представителей этих звездных скоплений намного массивнее, чем крупнейшее из примерно 150 звездных скоплений, обращающихся вокруг нашей галактики.
   Мэтт Тэйлор, исследователь из Католического университета Чили и обладатель ученой степени PhD по астрономии, вместе с коллегами произвели подробное изучение 125 шаровых звездных скоплений, расположенных вокруг галактики Центавр А, используя инструмент FLAMES телескопа Very Large Telescope, расположенного в Паранальской обсерватории, Чили.
   По результатам наблюдений команда смогла рассчитать массу каждого из исследуемых звездных скоплений и сравнить её со светимостью соответствующего скопления. Основным соотношением в этом анализе является пропорциональность между светимостью скопления и суммарной массой входящих в его состав звезд. Однако проведенное сравнение показало, что для ряда скоплений наблюдалось отклонение от этой пропорциональности, и даже напротив — чем темнее было скопление, тем больше оказывалась его расчетная масса.
   Для объяснения этих парадоксальных результатов учеными было выдвинуто две рабочие гипотезы. Согласно первой из них, не ложащиеся на прямую на графике зависимости светимость-масса шаровые скопления звезд могут содержать темную материю, отвечающую за избыточную массу. Контраргументом к этой гипотезе является то, что прежде наличие темной материи в шаровых звездных скоплениях наукой зафиксировано не было. Вторая версия предполагает в качестве источников «скрытой массы» массивные черные дыры или другие звездные остатки. В настоящее время команда продолжает исследования звездных скоплений, прорабатывая выдвинутые предположения и рассчитывая встретить «темные» скопления и в других галактиках Вселенной.
   Исследование было представлено к публикации в журнале The Astrophysical Journal.

 

   Суперземля 55 Cancri e – уникальная планета, не имеющая аналога в Солнечной системе. Ее масса оценивается в 8.09 ± 0.26 земных масс, радиус – в 2.17 ± 0.1 земных радиусов, что приводит к средней плотности 6.3 ± 0.8 г/куб.см. Планета вращается вокруг своей звезды на расстоянии всего ~2.3 млн. км и делает один оборот примерно за 18 часов. Температура дневного полушария 55 Cancri e оценивается в 2400К.
   В период с 2011 по 2013 год система 55 Cancri неоднократно наблюдалась космическим инфракрасным телескопом им. Спитцера на волне 4.5 мкм. Проводились наблюдения как транзитов (проходов планеты по диску звезды), так и вторичных минимумов (когда планета заходила за звездный диск). Сравнение блеска системы непосредственно перед вторичным минимумом, когда приходящий световой поток складывается из светового потока от звездного диска и от дневного полушария планеты, и во время вторичного минимума, когда виден только диск звезды, позволило выявить тепловой поток от планеты и обнаружить его переменность. На протяжении одного года глубина вторичного минимума изменилась в 3.7 раза – с 47 ± 21 ppm до 176 ± 28 ppm ! Это соответствует изменению температуры дневного полушария планеты с 1427 ⁺²³⁸/_-276 К до 2699 ⁺²⁴⁷/_-253 К! Дальнейшие наблюдения, проведенные в 2013 году, показали, что характерное время переменности теплового потока от планеты составляет всего несколько дней или недель, пишет сайт Планетные системы, где можно ознакомиться подробней.

  На протяжении долгого времени астрономы спорят о том, сколько спиральных рукавов насчитывает Млечный путь: четыре или все же два? Спиральная структура нашей галактики изучена недостаточно хорошо. Большинство ученых считают, что Млечный путь имеет четыре спиральных рукава, однако сравнительно недавние наблюдения с помощью телескопа «Спитцер» агентства НАСА заставили исследователей усомниться в этом. Данные, полученные от телескопа, дали основания предположить, что у нашей галактики лишь два спиральных рукава. В 2013 году, когда астрономы наносили на карту области звездообразования, они обнаружили два затерянных спиральных рукава. Таким образом, исследователи вернулись к версии, согласно которой в нашей галактике насчитывается 4 рукава.
   В недавнем времени в защиту этой версии было выдвинуто еще одно доказательство.
   Команда бразильских астрономов изучала звездные скопления, чтобы проследить структуру галактики. «Полученные нами результаты выступают в поддержку теории, согласно которой наша галактика имеет четыре рукава. Последние включают в себя рукав Персея, рукав Стрельца и два внешних рукава», - отмечают исследователи из федерального университета Рио-Гранде-ДУ-Сул.
   «Несмотря на все наши усилия, направленные на то, чтобы лучше понять структуру галактики, все еще остается масса вопросов. У ученых нет единого мнения в отношении числа и формы спиральных рукавов галактики», - говорит ведущий автор исследования Д. Камарго (D. Camargo). Он также добавил, что расположение солнца на затененном диске галактики являлось основным фактором, препятствующим нашему пониманию более широкой структуры Млечного Пути. Иными словами, мы не можем изучить нашу галактику с высоты птичьего полета.
   Команда исследователей отметила, что молодые внедренные кластеры позволяют отлично проследить структуру галактики. «Результаты последнего исследования показывают, что внедренные кластеры галактики преимущественно расположены в спиральных рукавах», - объясняют ученые. Они также отмечают, что звездообразование может происходить после распада и фрагментации гигантских молекулярных облаков, обнаруженных в спиральных рукавах. Молодые внедренные звездные скопления, что возникают впоследствии, позволяют изучить структуру галактики, так как они не перемещаются далеко от места своего рождения.
   Чтобы выявить молодые внедренные кластеры команда исследователей использовала данные от инфракрасного телескопа WISE агентства НАСА. Так, ученым удалось обнаружить 7 новых внедренных кластеров, некоторые из которых могут быть частью более крупного скопления, находящегося в рукаве Персея. Они предположили, что гигантские молекулярные облака были сжаты спиральным рукавом, что могло стать причиной возникновения многочисленных звездных скоплений, схожих по возрасту.
   Команда также использовала данные, полученные в ходе обзора неба в инфракрасном диапазоне 2MASS, для того чтобы определить расстояние до обнаруженных звездных скоплений. Исследование было нацелено на то, чтобы установить точные фундаментальные параметры кластера и в результате получить новые сведения о структуре галактики.
   Новое исследование, возглавили которое Д. Камарго, К. Боннато (С. Bonatto), и Е. Бика (E. Bica), получило название «Изучение спиральной структуры галактики с помощью внедренных кластеров». Его результаты будут опубликованы в следующем выпуске ежемесячника Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS).