Черная дыра с пульсаром поможет в поиске лишних измерений Астрономы обнаружили, что поведение двойной системы, состоящей из нейтронной звезды и черной дыры, может служить индикатором наличия у нашего пространства дополнительных пространственных измерений. Статья ученых появилась в журнале The Astrophysical Journal, а ее краткое изложение приводит New Scientist. Препринт статьи доступен на сайте arXiv.org.
В 1974 году астрономы Рассел Халс и Джозеф Тейлор обнаружили пульсар PSR B1913+16, представляющий собой двойную систему звезд примерно одинаковой массы - 1,4 солнечной, одна из них, нейтронная, как раз и видится с Земли пульсаром. Этот пульсар позволил проверить ряд предсказаний общей теории относительности, как, например, сокращение орбитального периода, поворот периастра и геодезическую прецессию. В 1993 году ученые получили за это Нобелевскую премию по физике с формулировкой "за открытие нового типа пульсаров, давшее новые возможности в изучении гравитации".
В рамках новой работы ученые решили пойти по пути Халса и Тейлора. Они рассчитали, что двойная система, состоящая из видимой с Земли пульсаром нейтронной звезды и черной дыры, позволит проверить предсказания некоторых многомерных теорий гравитации - в частности, речь идет о наличии дополнительных пространственных измерений. Оказалось, что, если такие измерения существуют, то дыра и звезда должны постепенно разлетаться. А процесс разлета, который объясняется тем, что излучение Хокинга, вызывающее испарение черных дыр, в многомерном мире мощнее, чем в трехмерном - можно зарегистрировать.
Согласно некоторым современным теориям, мир, в котором мы существуем, обладает дополнительными шестью или семью пространственными измерениями с необычными свойствами. В одних теориях лишние измерения свернуты в цилиндры, то есть координаты по этим измерениям - периодические функции. В других теориях измерения бесконечны, однако сильно искривлены. Во всех случаях, однако, гравитация "замечает" эти измерения только на определенном масштабе, часто слишком маленьком (планковская длина) для регистрации.
По мнению авторов работы, регистрация подобного объекта является наиболее реальным способом проверить современные космологические теории.
Юпитерианские спутники попали в зону действия земных метеоритов Астрономы обнаружили, что фрагменты Земли, которые выбивались в космическое пространство в результате падения метеоритов, могли добраться до юпитерианских спутников. В теории, это означает, что органический материал с нашей планеты вполне мог добраться до Европы или Ио. Статья ученых не принята к публикации, однако ее препринт доступен на сайте arXiv.org.
В рамках исследования ученые построили компьютерную модель распространения выбросов по солнечной системе. Используя данную модель, ученые рассчитывали судьбу 10242 таких частиц в зависимости от распределения и величин начальных скоростей. Дав модели проработать несколько раз, ученые обнаружили несколько неожиданных результатов.
Во-первых, оказалось, что достаточно много частиц попадают на Марс (на несколько порядков больше, чем считалось до сих пор). Ранее исследователи полагали, что до Красной планеты должна долетать совсем небольшая часть выбросов, поскольку на пути туда частицам необходимо преодолевать гравитационное притяжение Солнца.
Во-вторых, выяснилось, что частицы, выбитые с Земли ударом метеорита могут достигать орбиты Юпитера даже с большей вероятностью, чем орбиты Марса в случае, когда удар астероида приходится на полушарие, "смотрящее" в сторону движения планеты вокруг Солнца. В частности, частицы способны добраться до юпитерианских лун за время порядка 30 тысяч лет.
На Земле ученые регулярно обнаруживают метеориты, которые попали на Землю с Марса или Луны, в результате падения на нашу планету материала, выбитого в результате мощного астероидного удара. Вместе с тем, подобные метеориты - большая редкость. Например, из порядка 24 тысяч найденных на настоящий момент метеоритов только 34 признаны "прибывшими" с планеты Марс.
Астрономы нашли лед на планете Белоснежка Астрономы установили состав поверхности карликовой планеты 2007 OR10 - оказалось, что это небесное тело, которое неофициально называется Белоснежка, покрыто водным льдом, покрасневшим из-за отложений углеводородных полимеров. Статья ученых принята к публикации в Astrophysical Journal Letters, а ее краткое изложение приводится в пресс-релизе Калифорнийского технологического университета, сотрудники которого принимали участие в работе. Препринт статьи можно найти на arXiv.org.
Карликовая планета 2007 OR10 (один из крупнейших транснептуновых объектов) была открыта в 2007 году в поясе Койпера - регионе Солнечной системы за орбитой Нептуна, содержащим Плутон. Тогда ученые неверно предположили, что она является осколком Хаумеи, поэтому почти полностью покрыта чистым водяным льдом. Именно из-за этого планета получила неофициальное имя Белоснежка. Дальнейшие наблюдения уже в том же году подтвердили, что название было выбрано крайне неудачно - Белоснежка оказалась одним из самых красных объектов (то есть в спектре отраженного излучения много красного) в поясе Койпера, что заставило многих ученых усомниться в наличие льда на ее поверхности.
В рамках работы ученые провели спектральный анализ отраженного излучения 2007 OR10. Им удалось установить, что поверхность планеты покрыта водяным льдом. В свою очередь красный цвет объясняется тем, что молекулы метана под воздействием космического излучения полимеризуются, то есть образуют длинные углеводородные цепочки. Полученные соединения оседают на поверхности, придавая ей красноватый оттенок.
По словам ученых, аналогичные процессы можно наблюдать, например, на карликовой планете Квавар - этот объект был обнаружен в 2002 году. Помимо отложений метана на Кваваре был зарегистрирован криовулканизм - вулканы, в которых роль магмы играет смесь воды и льда. По мнению ученых, аналогичная активность, по крайней мере в прошлом, наблюдалась и у Белоснежки.
Совсем недавно ученые объявили, что вокруг Плутона - самого, пожалуй, известного члена пояса Койпера, могут существовать кольца (правда, довольно тусклые), диаметр которых составляет около 16 тысяч километров. Эти кольца предположительно образованы материалом, который выбивается в поверхности карликовой планеты в результате столкновений с другими телами пояса. В настоящее время кольца найдены у Сатурна, Юпитера, Урана и Нептуна.
Дефицит водорода снизил популяцию молодых звезд Астрономы доказали, что снижение скорости звездорождения во Вселенной объясняется дефицитом водорода. Статья ученых принята к публикации в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, а ее краткое изложение приводится на сайте Государственного объединения научных и прикладных исследований - австралийского госоргана, контролирующего научные исследования.
Согласно современным представлениям, пик звездорождения во Вселенной пришелся на первые несколько миллиардов лет, а после этого скорость рождения светил неуклонно снижалась. Считается, что причиной этого являются сложности с доступом водорода из межзвездного пространства внутрь галактик, где располагаются "звездные родильные дома". Таким образом источником материала для новых звезд оказываются гибнущие звезды, которые возвращают в космическое пространство только около 30 процентов материала - остальные 70 процентов остаются заперты в нейтронных звездах, черных дырах и белых карликах.
В рамках нового исследования, ученым удалось подтвердить эту гипотезу. Объектами исследования выступали сверхмощные инфракрасные галактики, расположенные на расстоянии от 3 до 5 миллиардов световых лет от Земли. Сам водород в межгалактическом пространстве зарегистрировать достаточно сложно, поэтому ученые используют для регистрации газа излучение угарного газа - окиси углерода, который также присутствует в облаках.
По словам ученых, предыдущие работы оценивали скорость поглощения межзвездного газа для галактик разной удаленности разными методами, что, в теории, может вносить существенные ошибки в расчеты. В рамках новой работы, однако, астрономы использовали во всех случаях один и тот же метод, что делает их выводы более убедительными.
"Звездные родильные дома" являются объектом пристального изучения астрономов. В июле 2009 года, например, ученые из Смитсоновской астрофизической обсерватории провели подробный анализ скопления RCW 38, которое располагается на расстоянии 6000 световых лет от Земли. Для работы использовался 8,2-метровый телескоп, расположенный в Чили.
Устроит ли комета Еленина конец света на Земле: мнение ученых
Комета C/2010 X1, открытая 10 декабря прошлого года российским астрономом Леонидом Елениным, на пути к Солнцу должна приблизиться к Земле на короткое расстояние. Это случится 16 октября. Предстоящее событие породило бурю в СМИ: выдвигаются версии, что комета Еленина вызовет на планете страшные катаклизмы. А что говорят по этому поводу "спецы"?
C/2010 X1 была обнаружена при помощи аппаратуры, установленной на первой российской удаленной обсерватории в западном полушарии ISON-NM (International Scientific Optical Network, штат Нью-Мексико, США). На момент открытия звездная величина тела составляла 19,5, диаметр ядра оценивался в 3-4 километра. Вскоре данные были подтверждены астрономами из России, Украины, Узбекистана, США и Японии. В соответствии с циркуляром Центра малых планет Международного астрономического союза новая комета была названа в честь своего первооткрывателя - Еленина.
Одна из популярных версий, выдвигаемых в СМИ, гласит, что комета столкнется с Землей, и тогда на нашей планете начнутся землетрясения и наводнения.
"Комета пройдет в 35 миллионах километров от нас — на расстоянии, более чем в 90 раз превышающем длину пути от Земли до Луны, — комментирует сотрудник Лаборатории реактивного движения Дон Йоманс. — C/2010 X1 имеет небольшие размеры, да и плотность комет, как известно, невелика. Измерить ее воздействие на Землю, зарегистрировать какие-то изменения в характере приливов и отливов мы просто не сможем".
Еще одна "гипотеза" утверждает, что комета Еленина может… затмить Солнце. А так как большинство земных процессов связаны с этим светилом, то нас всех ждут очень нелегкие времена. Дон Йоманс опровергает и эту теорию. "Если наблюдать ее с Земли, то по диску звезды она не пройдет", — говорит он. К тому же, добавляет ученый, тело диаметром в 3-5 километров способно закрыть собой Солнце, только если окажется в радиусе 400 километров от Земли — на высоте нынешней орбиты Международной космической станции.
Панические слухи, связанные с прохождением комет вблизи Земли — явление типичное. Помните, в романе Л. Н. Толстого "Война и мир" Пьер Безухов наблюдает комету, висящую в зимнем небе над Москвой? Это была так называемая "Большая комета 1811 года" — C/1811 F1. Впервые ее обнаружил 25 марта 1811 года Оноре Флагерье. Комета была видна невооруженным глазом в течение 290 дней и достигла наибольшей яркости в октябре 1811 года. В декабре того же года можно было наблюдать хвост кометы, изогнувшийся от ядра более чем на 60 градусов.
Если в Средние века появление комет трактовалось как предзнаменование войн и других драматических событий, то в XIX столетии их уже отождествляли с катаклизмами, являющимися прямым следствием прохождения комет. Так, знаменитый датский писатель Ганс Христиан Андерсен вспоминает: "Помню я событие, случившееся когда мне минуло шесть лет, — появление кометы в 1811 году. Матушка сказала мне, что комета столкнется с землей и разобьет ее вдребезги или случится какая-нибудь другая ужасная вещь". Как мы знаем, в 1812 году, следующем за "годом кометы", разразилась война между русскими и французами. Но Земля устояла.
В конце прошлого столетия на небе в течение целых 18 месяцев невооруженным глазом можно было наблюдать комету Хейла — Боппа. Эта долгопериодическая комета (C/1995 O1) стала одним из самых ярких астрономических явлений ХХ века. Она была открыта 23 июля 1995 года независимо друг от друга двумя американскими наблюдателями — Аланом Хейлом и Томасом Боппом. 23 марта 1997 года комета подошла к Земле на минимальное расстояние — 196,7 миллиона километров. Во время прохождения перигелия, 1 апреля 1997 года, комета ярко сияла на небосклоне, при этом хорошо были видны два ее хвоста. C/1995 O1 можно было наблюдать в Северном полушарии сразу после наступления сумерек и всю ночь.
Появление кометы Хейла — Боппа сопровождалось различными домыслами. Например, кто-то пустил слух, что следом за кометой летит инопланетный космический корабль. Эта байка даже привела к массовому самоубийству среди последователей религиозной секты "Врата рая".
Правда, комету Еленина можно будет увидеть только в очень сильный бинокль, и в том случае, если небо будет чистым от облаков. Что же касается ужасных последствий для Земли, то это, разумеется, не более чем очередной домысел, полностью опровергаемый учеными.
В космосе нашли алмаз в 10 квинтиллионов карат Астрономы обнаружили белый карлик массой примерно с Юпитер, который, по их мнению, почти целиком состоит из сверхплотного кристаллического углерода (таким образом, он вполне может оказаться гигантским алмазом). Статья ученых появилась в журнале Science, а ее краткое изложение приводит New Scientist.
Только 30 процентов пульсаров - периодически пульсирующих астрономических радиоисточников - представляют собой звездные системы, состоящие из единственной нейтронной звезды. В рамках нового исследования астрономы изучали подобную нетипичную систему PSR J1719 -1438 - пульсар с периодом колебаний 5,7 миллисекунды, который расположен на расстоянии порядка 4 тысяч световых лет от Земли в созвездии Змеи.
В результате им удалось доказать, что когда-то в прошлом эта система была двойной. В частности, в настоящее время вокруг нейтронной звезды вращаются останки ее прежнего компаньона - белый карлик массой с массой равной одной юпитерианской (около 1031 карат - 10 квинтиллионов по так называемой длинной шкале степеней десятки). Орбитальный период карлика составляет примерно 2,2 часа - он движется вокруг нейтронной звезды на расстоянии примерно 600 тысяч километров (примерно 1,5 расстояния от Земли до Луны).
Диаметр тела при этом составляет всего 55 тысяч километров - порядка 0,4 диаметра Юпитера. Высокое содержание кислорода и углерода, а также высокая плотность, по мнению ученых, означают, что карлик скорее всего покрыт кристаллическим углеродом. Какая именно аллотропная модификация углерода, пока неизвестно, но ученые полагают, что с большой вероятностью это может быть алмаз.
Ученые стараются разгадать причины зарождения сверхновых класса Iа Для определения расстояние во Вселенной, используется свет от сверхновых звезд, которые соответствуют классу Iа. Благодаря наблюдениям за этими объектами, понятии “темной энергии”. которые находятся на расстоянии в миллиарды световых лет от нашей планеты, ученые смоги сделать открытий. Оно заключается в том, что наша вселенная расширяется, при чем желает это с определённым ускорением, которое основывается на Хотя, практически все сверхновые, которые соответствуют типу Iа достаточно схожи друг с другом, астрономы до сих мор наверняка не знают что служит причиной их взрывов и как это происходит.
Существует достаточно распространенная теория формирования сверхновой звезды, которая б соответствовала классу Iа. Согласно этой теории, такие звезды, являются термоядерными звезд, белых карликов, в достаточно тесной двойной системе. Существуют два сценария, по которым может происходить “рождение” сверхновой. В модели, так называемого, “одиночного” рождения, сопровождающая звезда, которая находится в двоичной системе, является звездой главной последовательности, или же эволюционировавшая звезда. В другой, конкурирующей, модели формирования сверхновой, речь ведется о том, что спутник – является другим карликом, очень плотной звездой в своей заключительной стадии эволюции в качестве звезды.
Однако из-за того, что ученые не знают, как происходит сам взрыв, не представляется возможным понять саму систему дальнейшего процесса, потому, что все сверхновые типа Iа достаточно схожи друг с другом. Подобное “не знание”, повышает вероятность того, что сверхновые, которые появились более 7 миллиардов лет тому назад, могут иметь достаточно много отличий от тех сверхновых, которые возникают уже в наше время. Вполне вероятно, что они могут отличаться интенсивностью своего свечения, предполагают ученые.
Так же при исследовании, астрономы старались обнаружить следы того, что происходит поглощение атомов натрия. Для этого самым тщательным образом производился анализ спектра каждой из звезд. это можно объяснить тем, что натрий является признаком наличия прохладного нейтрального газа, который мог бы находиться достаточно близко от эпицентра взрыва. Применяя теорию доплеровского сдвига, ученые измеряют скорость передвижения облаков и установили, что натриевый газ, отдалялся от эпицентра взрыва.
А если система изначально содержала в себе два “белых карлика”, то натрия там быть не должно.
Исследовательский зонд Dawn осуществил снимки темной стороны астероида Веста
При выполнении первого полета над темной стороной астероида Веста, исследовательский зонд Dawn осуществил серию снимков, которые были отосланы на Землю.
Сейчас, северный полюс этого огромного астероида находится в глубокой тени и команде ученых приходится работать над несколько затемненными изображениями, для проведения ознакомления с поверхностью астероида. Однако даже при этом, достаточно четко видны кратеры, расселины и гребневые образования на поверхности астероида.
Саму Весту, ученые все чаще начинают называть астероидом, поскольку это небесное тело располагается среди других астероидов, которые находятся в астероидном поясе между Юпитером и Марсом. Однако подавляющее большинство астероидов в этом поясе, существенно уступают своими размерами Весте, их диаметр равен до 100 километров, в то время как Веста имеет диаметр равный 530 километров. Исходя из этого, Весту вполне можно щитать “малой” планетой. К тому же, Веста имеет “слоистую” структуру своего строения, у неё так же есть ядро, мантия и кора, что делает её структурно похожей на Землю, Марс и Венеру. Как и остальные планеты, на Весте находится достаточно большое количество радиоактивных материалов, в результате расплавления которых, более легкие порода как бы “всплыли” наверх. Подобный процесс, ученые называют дифференциацией.
Группа ученые, работающая по проекту “Веста”, выдвигают предположение о том, что сама по себе Веста, является протопланетой. Именно подобные космические тела, при самом зарождении Солнечной системы, стали теми ядрами, вокруг которых и “наращивались” будущие планеты. Однако, судя по всему, Веста не смогла по какой-то причине пройти этот же самый путь. Скорее всего, причиной стало гравитационное поле Юпитера, которое и “стащило” Весту с её изначальной орбиты, однако при этом, позволило космическому облаку мусора сконцентрироваться вокруг неё. Сейчас, вокруг Весты роятся многочисленные обломки, которые являются результатом столкновении иных, более мелких астероидов с поверхностью Весты.
Поскольку Весты смогла “выжить” в поясе астероидов, вполне возможно предположить, что её возраст равен наиболее старшим объектам в нашей Солнечной системе.
Орбита Весты, позволит осуществить полную панорамную съемку всей поверхности астероида с достаточно высоким разрешением, что даст ученым возможность изучить её досконально. Так же будут уточнены размеры и измерено электромагнитное поле астероида. Выше себя не ищи, крепче себя не испытывай!
Опубликованы первые результаты полета "Хаябусы" Пыль, которая была доставлена на Землю аппаратом "Хаябуса", помогла прояснить прошлое астероида Итокава, с которого аппарат собирал образцы, а также позволила заглянуть в будущее небесного тела. Сразу шесть статей на эту тему появились в журнале Science. Краткое изложение части результатов приводят New Scientist и Nature News.
Анализ состава собранных частиц позволил установить, что в них присутствуют минералы, для образования которых нужны температуры порядка 800 градусов по Цельсию. По мнению ученых, источником таких температур мог быть радиоактивный распад изотопов алюминия. При этом, правда, диаметр астероида, внутри которого могла бы достигаться подобная температура должен составлять около 20 километров.
Так как диаметр Итокавы составляет порядка 500 метров, ученые заключили, что он образовался после того, как его крупный родитель столкнулся с некоторым другим небесным телом. При этом родительское небесное тело разлетелось на большое количество осколков, некоторые из которых потом собрались в Итокаву.
Кроме этого, ученые установили, что частицы, которые "Хаябуса" собрал с поверхности астероида, подвергались воздействию солнечного ветра порядка 8 миллионов лет. Это много меньше предполагаемого возраста астероида. Из этого ученые заключили, что постепенно поверхность астероида теряет верхние слои, вероятно, в результате микростолкновений. Таким образом, в будущем астероид может полностью распасться.
Аппарат "Хаябуса" отправился к Итокаве в 2003 году. В ходе полета он столкнулся с большим количеством технических неполадок. Так, например, после посадки на астероид аппарат должен был выбить с поверхности небесного тела пыль при помощи специальных отстреливающихся фрагментов. Фрагменты, однако, не отстрелились, и было принято решение оставить аппарат на астероиде в течение трех лет, чтобы тот набрал хотя бы поверхностной пыли. Аппарат вернулся на Землю в июне 2010 года.
Согласно протоколу работы телескопа Hubble, на снимках осуществленных 28 июня было обнаружено неизвестное космическое тело. Затем, наличие этого же неизвестного космического тела было подтверждено полученными снимками, которые датировались 3 и 18 июля текущего года соответственно.
Соотнеся расположение тела с остальными телами нашей Солнечной системы, ученые пришли к выводу, что это неизвестное тело является четверным, ранее неизвестным, спутником, наиболее отдаленной карликовой планеты нашей Солнечной системы – Плутон. Новый спутник получил временное обозначение Р4. является наиболее маленьким среди остальных трех спутников Плутона Он , его диаметр может равняться равняется всего лишь от 13 до 35 километров. В то время как самый большой из спутников Плутона имеет диаметр в 1 043 километра – он называется Харон. Два остальных спутника, Никита и Гидра, имеют размеры в 46 61 километр в диаметре соответственно.
Видимая звездная величина обнаруженного четвертого по счету спутника Плутона, составляет 26 единиц. По своей яркости, он практически в 10 раз слабее чем “Никита”. На данный момент, говорить о размере четвертого обнаруженного спутника Плутона возможно лишь оперируя примерными его размерами, которые были определены на основании его яркости.
Поскольку орбита Р4 довольно близка к орбитам остальных спутников, тщательное изучение траектории его движения позволит ученым вычислить массу остальных трех спутников., в процессе измерения их гравитационного воздействия друг на друга. Однако для этого, ученым понадобится достаточно много времени и очень много данных по наблюдении за спутниками.
Так же, обнаруженный четвертый спутник Плутона еще не получил собственного имени. Согласно правилу, установленному Международным астрономическим союзам, все обнаруженные спутники Плутона получают имена персонажей, которые существовали в греко-римской мифологии, а в частности связанные с подземным царством в котором правил Аид. Пока что ведутся дебаты относительно того, как же будет назван спутник. По предположениям, самих ученых, он обретет собственное имя в течении ближайших нескольких месяцев.
Так же, осуществленное открытие четвертого спутника Плутона, является крайне важным для формирования полетной задачи для автоматического исследовательского зонда “New Horizons“, который будет отправлен в 2015 году для исследования Плутона. Не обнаружь астрономы четвертый спутник вовремя, вполне могло бы так случиться, что из-за того, что он был не учитывался в процессе расчета траектории движения исследовательского зонда, вполне могла бы произойти внештатная ситуация и зонд бы был потерян. Выше себя не ищи, крепче себя не испытывай!
