Эксперты определили, что наша Вселенная далеко не первая. Ранее уже были Вселенные, которые тоже имели черные дыры. На это указывают остатки микроволнового фонового излучения,
К подобным выводам пришли физик-математик Роджер Пенроуз, занимающийся научной деятельностью в Оксфордском университете, и его коллеги – математик Даниэль Анн и физик Криштоф Майснер из Нью-Йоркского университета и Варшавского соответственно.
Специалисты призывают пересмотреть теорию Большого взрыва, поскольку она требует корректировки после проделанной работы. Новая теория именуется конформной циклической космологией и сообщает, что Вселенные увеличиваются в объеме и умирают друг за другом поочередно. Если какая-то Вселенная существует больше стандартного срока, её «съедают» черные дыры. С течением времени дыры теряют массу и начинают выплескивать множество частиц – гравитонов и фотонов. Эти частицы ни с чем не взаимодействуют, так как не поддаются законам физики (это связано с отсутствующей массой). Выше себя не ищи, крепче себя не испытывай!
Разгадка изменений климата Марса может находиться прямо под колесами Curiosity
Марс — красная планета, полная загадок. Ранний Марс сильно отличался от нынешнего: там могли быть озера и даже океаны, наполненные жидкой водой. Сейчас активно изучается несколько вопросов: была ли жизнь на Марсе и каким образом планета нагрелась настолько, что вся ее вода испарилась напрочь.
Согласно исследованиям, находящееся на раннем Марсе количество CO2 было не способно самостоятельно разогреть планету выше температуры замерзания воды. Может быть, сыграли свою роль другие газы? Один из вариантов — водород (H2). Несмотря на то что двухатомные молекулы обычно не считаются парниковыми газами, водород способен поглощать инфракрасное излучение. К тому же, он может реагировать с CO2 с образованием метана — а это уже парниковый газ.
Но откуда на Марсе брался водород? Команда исследователей из Оксфордского университета, которую возглавил Николас Тоска, решила изучить камни, которые находятся прямо под колесами марсохода Curiosity, — а точнее минерал магнетит, который мог находиться на дне озера. При формировании магнетита, который, кстати говоря, обладает магнитными свойствами, выделяется водород.
Простая химия
Исследователи провели эксперимент, попробовав восстановить химические процессы, которые могли происходить на дне древнего озера. Вода была окружена базальтовыми породами, и это отразилось в ее химическом составе: в ней содержалось большое количество железа, магния и кремния. Учитывая более высокое значение pH и недостаток кислорода, ученые измерили количество выпадавшего в осадок гидроксида железа, который через несколько дней мог бы превратиться в магнетит. Как оказалось, из окружавшей камни воды во время этого процесса выделялся водород.
Этот эксперимент повторили вновь, на этот раз значительно повысив концентрацию CO2. Его результаты свидетельствовали о наличии потенциальной проблемы. Из-за углекислого газа среда становится более кислой, из-за чего железо реагирует с CO2 с образованием карбонатов. Тогда, чтобы процесс выделения водорода на Марсе сыграл решающую роль, что-то должно было повлиять на pH воды.
На этом этапе исследователи обратились к компьютерному моделированию. У них возникла идея: вода в озере могла смешиваться с подземными водами, которые просачивались сквозь базальт. При прохождении подземных вод через базальт уменьшалось количество CO2, а в результате реакций с камнями pH становился выше. Тогда как в воде озера содержался CO2 из атмосферы, подземная вода обладала иными химическими характеристиками. В итоге в озере получалась интересная смесь.
Моделирование показало, что эта смесь могла инициировать процесс формирования магнетита и выделения водорода. Учитывая вероятную скорость течения подземных вод, модель произвела столько магнетита, сколько Curiosity видел на поверхности Марса, всего за 100 с лишним лет.
Более того, если во всех экваториальных озерах Марса происходили те же процессы, количества выделившегося водорода было бы достаточно для того, чтобы нагреть планету выше температуры замерзания воды.
Образование «парника»
Ученые считают возможной следующую концепцию: места, которые находились на низкой высоте и располагались неподалеку от экватора, были самыми теплыми, и там могла находиться жидкая вода. Если в результате потепления на находившихся поблизости возвышенностях растаял лед, велика вероятность того, что в озера начали поступать подземные воды. Как только это происходило, в результате реакции образования магнетита, которая проходила на дне озер, выделялся водород. Из-за него атмосфера нагревалась еще сильнее, и на большей части планеты наблюдались высокие температуры.
Когда количество водорода (и метана), «улетевшего» в космос, превысило количество водорода из озер, закончился период потепления.
Исследователи отмечают, что такая последовательность действий соответствует данным, полученным от Curiosity, поэтому такое развитие событий имело место быть. Они также заметили, что благодаря водороду на планете могли образоваться соединения, благодаря которым появилась жизнь на ранней Земле. Это интересная мысль для тех, кто надеется, что на Марсе когда-то была жизнь. К счастью, мы все еще можем изучать красную планету, и на поверхности Марса можно найти еще множество зацепок.
NASA предлагает миллион за способ получения сахара на Марсе
Разработка будет использована при колонизации Марса, где астронавтам потребуются возобновляемые источники воды, воздуха и пищи.
Конкурс под названием CO2 Conversion Challenge предполагает использование углекислого газа, которого на Марсе достаточно много, для получения глюкозы. Как отметили специалисты , такие технологии могут быть реализованы как на Марсе, так и на Земле.
«Обеспечение устойчивой жизни людей на другой планете потребует больших ресурсов, и мы не сможем принести все, что нам нужно. Мы должны проявить творческий подход. Если мы сможем превратить существующий и богатый ресурс, такой как углекислый газ, в разнообразные полезные продукты, космические и наземные приложения этой технологии будут бесконечны», — сказал Монси Роман, программный менеджер программы.
Конкурс CO2 Conversion Challenge делится на две фазы. На первом этапе команды должны будут представить дизайн и описание системы превращения CO2 в глюкозу. Лотом выберут пять команд, каждая из которых получит $50 тысяч на дальнейшую работу. Во второй фазе нужно будет представить работающий прототип своей системы, и здесь главным призом будут $750 тысяч.
Яркость черных дыр зависит от их "диеты", выяснили ученые
Группа исследователей под руководством Паулы Санчез-Саез (Paula Sánchez-Sáez), студента докторантуры факультета астрономии Чилийского университета смогла определить, что скорость изменения яркости света, излучаемого материалом, поглощаемым сверхмассивными черными дырами, входящими в состав ядер активных галактик, определяется скоростью аккреции массы, то есть тем, насколько "плотным" является "обед" черной дыры.
"Количество света, излучаемого материалом, падающим на черную дыру (или яркость свечения материала), значительно изменяется со временем, причем в этих изменениях не наблюдается устойчивой закономерности. Мы наблюдаем эти изменения, однако не можем объяснить их причины. В нашей новой работе мы изучили амплитуды этих изменений яркости и сравнили их со средней светимостью активных ядер галактик и скоростью аккреции массы активными ядрами галактик. Результаты нашего анализа показали, что, вопреки распространенным представлениям, единственным важным физическим свойством, объясняющим амплитуду этих изменений яркости, является скорость аккреции массы активными ядрами галактик", - объяснила молодой исследователь.
"Результаты этого исследования бросают вызов старой парадигме, согласно которой амплитуда изменений яркости активных ядер галактики зависит в основном от светимости активного ядра галактики. Эти представления сложились ввиду того, что ранее не всегда было возможно измерять массы черных дыр, а следовательно, рассчитывать для них скорости аккреции массы. Используя новые данные, собранные при помощи Слоуновского цифрового обзора неба, мы смогли подробно определить эти физические свойства для набора из более чем 2000 объектов, наблюдаемых также при помощи обзора неба QUEST-La Silla AGN Variability Survey".
В будущем группа Санчез-Саез намерена изучать изменения яркости активных ядер галактик с течением времени на больших временных интервалах.
Европейские исследователи создают новый метод прогнозирования геомагнитных бурь
Магнитное поле Земли простирается между полюсами планеты и испытывает мощное воздействие со стороны солнечного ветра. Этот «ветер» представляет собой поток заряженных частиц, постоянно извергаемых с поверхности нашего светила. Иногда на Cолнце происходят вспышки, в результате которых потоки солнечного ветра значительно усиливаются; к еще большему усилению солнечного ветра приводят высокоэнергетические события, называемые корональными выбросами массы, в результате которых в космическое пространство выбрасываются потоки плазмы.
Результирующий поток заряженных частиц проходит миллионы километров от Солнца до Земли. Когда эти частицы прибывают на Землю, они искажают магнитное поле нашей планеты. Результат может быть как восхитительным, в случае появления на небе завораживающих полярных сияний, так и весьма разрушительным, если потоки частиц наносят ущерб системам спутниковой связи и GPS или наземным электрораспределительным сетям. Многолетние наблюдения показали, что солнечная активность демонстрирует настолько хаотичный характер, что ее прогнозирование является весьма непростой научно-практической задачей.
Однако в новой работе ученые во главе с Рейком Доннером (Reik Donner) из Потсдамского института исследований климата, Германия, сообщают о новом методе анализа данных измерений параметров магнитного поля, который может улучшить качество краткосрочных прогнозов геомагнитных бурь. Этот новый метод применим для систем далеких от равновесия, каковой и является магнитное поле Земли, непрерывно взаимодействующее с солнечным ветром. В своей статье авторы приводят графики, называемые рекуррентными графиками на основе реконструированных данных, и анализируют их при помощи метода, называемого анализом количественной рекуррентности, для случая двух геомагнитных бурь, произошедших в 2001 г. сразу после предшествовавших им солнечных вспышек. Согласно результатам анализа, длинные диагонали на этих графиках указывают на более предсказуемые изменения геомагнитной обстановки. Этот метод анализа данных наиболее эффективно применим для различения флуктуаций магнитного поля Земли разных типов. Метод позволяет исследователям охарактеризовывать эти различия с прежде недоступным уровнем точности, указывают авторы. Выше себя не ищи, крепче себя не испытывай!
Ученые обнаружили самый молодой известный науке аккреционный диск звезды
Международный коллектив исследователей под руководством Чина-Фей Ли (Chin-Fei Lee) из Института астрономии и астрофизики Академии наук Синики, КНР, открыл очень небольшой аккреционный диск, формирующийся вокруг одной из наиболее молодых протозвезд, при помощи радиообсерватории Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA). Это открытие накладывает ограничения на современную теорию формирования аккреционного диска звезды, значительно отодвигая назад во времени начало формирования диска, поскольку возраст обнаруженного аккреционного диска оказался в несколько раз меньше, чем возраст самого молодого аккреционного диска звезды, обнаруженного когда-либо ранее. Кроме того, исследователи открыли компактный вращающийся поток материала, вытекающего из системы. Этот поток может следовать за звездным ветром, уносящим с собой угловой момент диска и облегчающим таким образом его формирование.
"Телескоп ALMA настолько мощный, что способен различить аккреционный диск радиусом менее 15 астрономических единиц (1 а.е. равна расстоянию от Земли до Солнца)", - сказал Чин-Фей Ли.
Источник HH 211 является одной из самых молодых протозвездных систем в созвездии Персей и находится на расстоянии примерно 770 световых лет от нас. Возраст центральной протозвезды составляет всего лишь примерно 10000 лет, а масса - порядка 0,05 массы Солнца, пояснили исследователи.
Пробное сближение зонда «Хаябуса-2» с астероидом Рюгу завершилось неудачей
Снимок астероида Рюгу, полученный «Хаябусой-2» 12 сентября 2018 года JAXA
Первое пробное снижение межпланетной станции «Хаябуса-2» до поверхности астероида Рюгу окончилось неудачей — виной всему низкая отражательная способность поверхности Рюгу, из-за которого лидар зонда не смог верно определить расстояние до астероида. Теперь процедура спуска и работа прибора будет пересмотрена инженерами миссии, сообщается на сайте миссии.
Автоматическая станция «Хаябуса-2» была запущена в космос в декабре 2014 года. Ее цель — доставка образцов грунта с астероида 162173 Ryugu, который принадлежит к астероидам класса С. Аппарат успешно прибыл к астероиду 27 июня и вышел на стабильную 20-километровую орбиту вокруг него. В ближайшие полтора года аппарат будет исследовать Рюгу с орбиты, спустит на его поверхность модуль MASCOT (Mobile Asteroid Surface Scout), на котором установлены спектрометр, магнитометр, радиометр и камера. Предполагается, что при подлете к Рюгу аппарат выстрелит по поверхности устройством SCI (Small Carry-on Impactor), состоящим из медного снаряда и заряда взрывчатки, тем самым исследователи получат возможность изучить состав верхнего слоя грунта астероида. После взятия пробы грунта с поверхности Рюгу станция отправится обратно к Земле и сбросит капсулу с веществом астероида в декабре 2020 года. Подробнее о миссии, ее задачах и инструментах можно прочитать в нашем материале «Собрать прошлое по крупицам».
Ранее станция уже провела картографирование поверхности астероида с 20-километровой орбиты, в результате чего ученые из команды миссии смогли построить две трехмерные модели вращения астероида. В конце июля аппарат сближался с поверхностью Рюгу до шести километров, а в начале августа снизился до минимальной высоты в 851 метр от поверхности Рюгу в рамках эксперимента по изучения гравитационного поля астероида и съемке его поверхности с близкого расстояния, а недавно команда ученых выложила результаты первого месяца работы на орбите вокруг астероида, среди которых тепловая карта поверхности Рюгу и оценка количества скальных пород, позволяющая говорить о реальности столкновения астероида с другим крупным объектом в прошлом.
В период с 10 по 12 сентября зонд совершил тестовую попытку снижения до поверхности Рюгу — подобная операция будет производиться в дальнейшем не раз, как для высадки спускаемых модулей, так и для забора проб грунта. Однако, когда «Хаябуса-2» приближалась к запланированной самой низкой отметке высоты над поверхностью Рюгу (40 метров), зонд неожиданно остановил спуск на высоте в 600 метров от поверхности и начал удаляться от астероида. Виной всему отсутствие данных от лидара, который используется для определения точного расстояния до поверхности, предполагается, что причиной такого поведения прибора стала низкая отражательная способность поверхности Рюгу. В настоящее время все системы зонда функционируют нормально, идет возвращение на 20-километровую основную орбиту, а в ближайшее время команда инженеров пересмотрит процедуру спуска и параметры работы лидара.
«Хаябуса-2» — не единственная миссия с возвратом образцов грунта с астероида. В декабре этого года аппарат OSIRIS-REx должен достичь астероида Бенну и получить образец его грунта, который он доставит на Землю к 2023 году
Астрономы обнаружили почти 500 взрывов в ядрах галактик
Кроме почти одного миллиарда звезд Млечного пути миссия Gaia («Гея») Европейского космического агентства также наблюдает экстрагалактические объекты. Автоматизированная система предупреждений этого космического аппарата уведомляет астрономов об обнаружении так называемых «транзиентов», или кратковременных вспышек. В новой научной работе команда астрономов открыла, что, скорректировав алгоритмы существующей автоматизированной системы предупреждений, можно использовать аппарат Gaia для обнаружения сотен необычных транзиентов в центрах галактик. Исследователи обнаружили примерно 480 транзиентов за период примерно в один год. Этот новый метод может быть принят на вооружение уже в ближайшее время, позволяя астрономам определять природу этих загадочных событий.
Исследователи во главе с Зузанной Кострзева-Рутковской (Zuzanna Kostrzewa-Rutkowska) из Нидерландского института космических исследований провели поиск по базе данных миссии Gaia транзиентов, наблюдающихся близ ядер галактик в период между июлем 2016 г. и июнем 2017 г. Они использовали в своей работе каталог галактик – из Релиза данных №12 Слоуновского цифрового обзора неба – и математический метод собственной разработки. Этот новый математический инструмент позволил астрономам идентифицировать редкие вспышки, наблюдающиеся близ центров галактик. Кострзева-Рутковская и ее коллеги идентифицировали 480 таких событий, из которых лишь пять событий были распознаны прежде автоматизированной системой предупреждений космического аппарата Gaia.
Изучение таких кратковременных вспышек представляет большой интерес для астрономов, поскольку эти вспышки часто связаны с такими событиями, как поглощение черной дырой подошедшей к ней слишком близко звезды – а эти события, в свою очередь, могут помочь обнаружить редкие черные дыры промежуточных масс, которые, пребывая в состоянии покоя, не видны в объективы телескопов, пояснили авторы. Выше себя не ищи, крепче себя не испытывай!
Оползни и лавины определяют долгосрочную активность комет, выяснили ученые
Выделение газов посредством сублимации является определяющим процессом для комет, однако в новом научном исследовании, проведенном научными сотрудниками Планетологического института США Джорданом К. Стеклоффом (Jordan K. Steckloff) и Налином Г. Самарасинхой (Nalin H. Samarasinha), говорится, что периодические оползни и сходы лавин могут отвечать за повышенную активность комет в течение продолжительного времени.
Выделение газов с поверхности комет в результате сублимации происходит мощными потоками, однако по мере того как количество льда на поверхности кометы уменьшается, а вместо него накапливается пыль, газовыделение замедляется. Поэтому ученым до сих пор было неясно, почему некоторые кометы остаются активными на протяжении продолжительного времени, вместо того чтобы превратиться в совершенно неактивные тела.
В своем исследовании Стеклофф и Самарасинха построили две независимые модели, описывающие влияние газовыделения с поверхности кометы на скорость ее собственного вращения. Первая модель, построенная Самарасинхой, базируется на наземных наблюдениях, включающих получение кривых блеска комет, и наблюдаемых скоростях сублимации газа. Вторая модель, построенная Стеклоффом, рассматривает давление газов на поверхность кометы при их высвобождении, принимая в расчет влияние активности кометы, ее формы и топографии. Сравнение этих моделей показало, что схождение результатов обеспечивается только в том случае, если предположить определяющую роль оползней и сходов лавин в поддержании сублимационной активности кометы, пояснили авторы. Выше себя не ищи, крепче себя не испытывай!
Ученые проводят анализ химического состава экстремально бедных металлами звезд
Международная команда исследователей провела анализ химического состава шести новых очень бедных металлами звезд-кандидатов из Релиза данных №12 Слоуновского цифрового обзора неба. Это новое исследование может помочь астрономам глубже понять ранние этапы химической эволюции Галактики.
читать дальше Экстремально бедные металлами звезды обычно рассматриваются астрономами как объекты, не претерпевшие химических изменений со времен ранних этапов эволюции Млечного пути. Они могут помочь нам углубить понимание природы первых звезд, сформировавшихся во Вселенной, поскольку их химический состав является важным инструментом, позволяющим наложить ограничения на интенсивность нуклеосинтеза, происходящего в первом поколении звезд.
Поэтому группа исследователей под руководством Патрика Франсуа (Patrick Francois) из Парижской обсерватории, Франция, провела анализ химического состава шести экстремально бедных металлами звезд из Релиза данных №12 Слоуновского цифрового обзора неба. Для получения спектров среднего разрешения этих звезд авторы использовали спектрограф X-Shooter телескопа Very Large Telescope (VLT), расположенного в Чили. Полученные спектры позволили определить химический состав изучаемых звезд.
Согласно полученным данным, металличность шести изученных звезд изменяется в диапазоне от -5,0 до -3,5 [Fe/H], в то время как их эффективная температура меняется в пределах от 6050 до 6530 Кельвинов.
Исследователи нашли, что три из шести звезд обеднены кальцием; отношение содержаний магния и железа тоже является довольно низким для этих трех звезд.
Авторы сообщают, что пять из изученных шести звезд демонстрируют химический состав типичный для бедных металлами звезд с металличностью в диапазоне от -3,5 до -2,0. Однако один из этих карликов, SDSS J002314.00+030758.0 (или SDSS J0023+0307 для краткости), демонстрирует аномалии химического состава. Авторы нашли, что он имеет необычно высокие содержания магния и кальция. Такое аномальное обогащение вещества звезды кальцием и магнием могло произойти в результате взрывов сверхновых или может объясняться очень высокой скоростью вращения звезд, пояснили авторы.
