Выпуск 447

Ежемесячный обзор научных статей в области астрофизики от профессора МГУ Сергея Попова. Выборка интересных публикаций в области астрономии, астрофизики и физики из библиотеки препринтов arxiv.org. Публикуется с разрешения Сергея Борисовича и указанием ссылок на первоисточники.

arxiv:2507.00791 Близкая планета вызывает вспышки на звезде (Close-in planet induces flares on its host star)Authors: Ekaterina Ilin et al.Comments: 23 pages, 7 figures, 3 tables. Submitted to Nature

Наблюдения на TESS и CHEOPS показали, что у молодого G-карлика HIP 67522, вокруг которого обращаются две планеты на низких орбитах, происходят вспышки, вызванные магнитным взаимодействием с одной из планет.

обзор arxiv:2507.02062 Вертикальная структура и динамика диска Галактики (Vertical Structure and Dynamics of a Galactic Disk)Authors: Chanda J. Jog Comments: 223 pages, 35 figures, 379 references. Invited review for Physics Reports

Большой обзор по структуре и физике галактического диска. На удивление мало формул (с полсотни, и больше половины из них - в 4м разделе), зато много полезных графиков. Приведено много данных наблюдений и разъяснены основные процессы, отвечающие за формирование структуры диска.

миниобзор arxiv:2507.02111 Как SDO революционаризировала наше понимание физики Солнца (How the Solar Dynamics Observatory Revolutionized our Physical Understanding of the Sun)Authors: Markus J. AschwandenComments: 27 pages, 13 Figures, Contribution to special issue on scope "How the Solar Dynamics Observatory Revolutionized our Understanding of the Sun"

Вот уже 15 лет успешно работает спутник SDO, наблюдающий Солнце. С его помощью получено множество важных результатов. В данном обзоре кратко суммированы самые главные из них и объясняется, в чем их революционность, т.е. в чем состоит существенное продвижение в понимании физических процессов на Солнце.

arxiv:2507.02757 Открытие и определение предварительных характеристик третьего межзвездного объекта: 3I/ATLAS (Discovery and Preliminary Characterization of a Third Interstellar Object: 3I/ATLAS)Authors: Darryl Z. Seligman et al.Comments: Submitted to AAS Journals. 13 pages, 8 figures, 1 table.

Третий пошел!

Обнаружен третий межзвездный объект. Была комета, был астероид. Что теперь?

А непонятно! Объект можно будет наблюдать осенью этого года. Однако, когда он будет проходить перигелий, с Земли его не будет видно. А жаль! Авторы предлагают использовать марсианские аппараты для наблюдений. Тогда точно будет ясно: комета или нет. (Но вообще-то он уже слегка газит.)

arxiv:2507.04618 Вводное описание телескопа ки��айской космической станции (CSST) (Introduction to the China Space Station Telescope (CSST))Authors: CSST CollaborationComments: 44 pages, 12 figures, 1 table

Китай планирует запустить в 2027 году 2-метровый космический телескоп. Он будет находиться на орбите, близкой к китайской космической станции. Т.е., идея в том, что в ходе наблюдений станция находится далеко и телескопу не мешает, а при необходимости, можно подойти поближе и что-нибуль починить или проапгрейдить.

В статье описывается и сам телескоп, и его научные задачи. Заметная часть отведена именно инструментам. Наверное, пора начать изучать.

Телескоп будет делать обзоры (широкий, затем более глубокие, но в узких полях). Результатов будет много. Посмотрим, насколько информация будет доступной. Без этого делать обзоры малоэффективно.

arxiv:2507.05078 Сильно поляризованные импульсы от нового долгопериодического радиотранзиента с белым карликом (Strongly polarised radio pulses from a new white-dwarf-hosting long-period transient)Authors: Sanne Bloot et al.Comments: 14 pages, Accepted to Astronomy & Astrophysics

Открыт новый долгопериодический радиотранзиент. Период 841 секунда. Открытие сделано на LOFAR. Также источник виден и УФ, что может говорить о том, что это белый карлик. Тогда он должен быть в двойной, но компаньон не виден, так что, видимо, это маломассивный красный карлик.

Интересно, что источник выдает импульсы, у некоторых из которых 100-процентная круговая поляриация, а у некоторых - линейная. Импульсы узкие - не более 10 секунд, - около 1% от периода и меньше.

Есть интересная квазипериодичность в приходе импульсов, что авторы связывают с тем, что источник находится в двойной системе.

Также источник обнаружен на CHIME, arxiv:2507.05139. В этой статье также указывается на раскрутуку источника. Т.е., период уменьшается. Авторы предполагают такие идеи: или есть аккреция, раскручивающая объект, или это орбитальный период, и тогда "виноваты" гравитационные волны. В принципе, можно добавить еще одну идею: молодой сжимающийся белый карлик (вроде того, что мы идентифицировали раньше: arxiv:1711.02449). Тогда это должен быть молодой (не старше примерно 100 000 лет) объект.

arxiv:2507.06102 Магнитные белые карлики в 100-парсековой выборке SDSS: новые указания на два механизма формирования (Magnetic White Dwarfs in the SDSS 100 pc Sample: Further Evidence of Two Formation Channels)Authors: Adam Moss et al.Comments: 25 pages, 22 figures, accepted for publication in ApJ

Откуда у белых карликов сильные магнитные поля? Есть разные гипотезы, и идут споры. Авторы представляют новые аргументы в пользу того, что работает несколько механизмов усиления магнитного поля, и соответствующие белые карлики можно выделить.

Рассматривается локальная (100 пк) выборка объектов по данным SDSS. В нее включено почти 200 объектов, из которых едва ли не половина - новые. Что получается?

Можно выделить две группы объектов: более молодые, массивные с самыми сильными полями, и старые, обычных масс с полями большими, но не слишком. Идея в том, что первые образуются в результате слияний белых карликов в двойных системах, а во вторых поля усиливаются после кристаллизации недр. Графики весьма убедительны.

миниобзор arxiv:2507.06970 Гиганты, сверхгиганты и гипергиганты (Giants, Supergiants and Hypergiants)Authors: Lee R. PatrickComments: 18 pages, chapter for the Encyclopedia of Astrophysics (edited by I. Mandel, section editor F.R.N. Schneider)

Очередная глава в энциклопедии. Описана эволюция звезд после Главной последовательности и основные наблюдательные свойства. Написано, правда, скорее для астрономов. Т.е., текст не популярный по стилю. Кроме того, по многим поводам читатель увидит не детальное объяснение, а краткое описание и ссылку на оригинальную статью или большой обзор. Также, читатель многократно столкнется с тем, что какие-то аспекты жизни массивных звезд известны очень плохо.

Кроме этого в Архиве появилась большая подборка статей о звездах-гигантах из специального номера журнала Galaxies. Назовем некоторые из них:
Stellar evolution through the Red Supergiant phase;
The Red and Yellow Hypergiants;
Red Supergiants in the Milky Way and Nearby Galaxies;
Red Supergiants -- The Other Side of the H-R Diagram;
Betelgeuse, the Prototypical Red Supergiant ;
Molecules and Chemistry in Red Supergiants;
Red Supergiant Mass Loss and Mass-Loss Rates;
Red Supergiants as Supernova Progenitors.

arxiv:2507.07260 Состояние проекта GRAND (Status of the GRAND project)Authors: Olivier Martineau-HuynhComments: 8 pages, 6 figures. Proceedings of ICRC2025

GRAND - новый проект по наблюдению космических лучей по радиоизлучению вторичных частиц в атмосфере Земли. Сам проект включает как минимум две большие системы антенн в северном (Китай) и южном (Аргентина) полушариях. Каждая система будет иметь по 10 000 антенн. Но есть планы сделать не две, а двадцать таких систем! Тогда это будет 200 000 антенн, покрывающих площадь 200 000 квадратных километров. Сейчас работает три прототипа: в Китае, Аргентине и Франции (последний- небольшая система для отработки технологий). Планируется, что монтаж антенн больших установок будет проходить в 2030-е гг. Пока же отрабатываются технологии, алгоритмы и тп.

В конечном варианте (20 систем по 10 000 антенн) проект будет покрывать площадь в 20 раз большую, чем обсерватория имени Оже. Кроме очевидного вклада в изучение космических лучей новая установка внесет вклад в изучение радиотранзиентов, например, быстрых радиовсплесков.

arxiv:2507.07326 KMT-2024-BLG-0404L: Тройная микролинзирующая система из звезды, бурого карлика и планеты (KMT-2024-BLG-0404L: A triple microlensing system consisting of a star, a brown dwarf, and a planet)Authors: Cheongho Han et al.Comments: 9 pages, 9 figures

Три в одном!

Это не первая система, обнаруженная методом микролинзирования, из трех компонент. Есть уже 8 систем, где планета вращается, вокруг двойной (все они описаны в первом разделе статьи). Но в этот раз все-таки есть слово "впервые". Впервые двойная система состоит не из двух звезд, а из звезды (красного карлика) и субзвездного компонента (бурого карлика). Так что тут есть все сразу!

arxiv:2507.08219 GW231123: слияние двух черных дыр с полной массой 190-265 солнечных (GW231123: a Binary Black Hole Merger with Total Mass 190-265 Msun)Authors: The LIGO Scientific Collaboration, the Virgo Collaboration, the KAGRA CollaborationComments: 27 pages, 10 figures

Слились они и задрожали небеса!

LIGO/Virgo/KAGRA рапортуют о рекордном слиянии черных дыр. Массы компонент составляли примерно 100 и 140 масс Солнца. Кроме того, обе черные дыры обладали быстрым вращением перед слиянием. Это ставит интересные вопросы перед моделями эволюции звезд и кратных систем.

Регистрация очень надежная (отношение сигнал/шум очень высокое).

См. также свежую статью arxiv:2507.08789, в которой обсуждаются слияния с очень большим отношением сигнал/шум при регистрации. Потенциально, они могут позволять измерять очень тонкие и интересные эффекты. Например, если бы слияния GW231123 произошло раз в 10 ближе, то уже с LIGO/Virgo мы бы могли надеяться зарегистрировать т.н. "звон" после слияния. Или если бы в слиянии GW250114 массы бы были в несколько раз выше....

arxiv:2507.08911 Солнечная система в астрофизическом контексте (Placing the Solar System in its Astrophysical Context)Authors: Guillermo GonzalezComments: 33 pages, 21 figures; accepted for publication in Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

В очередной раз проводится анализ на предмет того, насколько уникальная Солнечная система и в каких аспектах. Наиболее выделяется она низким эксцентриситетом орбит планет и низкой солнечной активностью (темп супервспышек и фотометрическая переменность на малых временах). Также выделяет ее — отсутствие сверхземель. А так - нормальная система. Жить можно.

миниобзор arxiv:2507.08925 Космологическое моделирование галактик (Cosmological Simulations of Galaxies)Authors: Robert Feldmann, Rebekka BieriComments: 18 pages. a pre-print of a chapter for the Encyclopedia of Astrophysics (edited by I. Mandel, section editor S. McGee)

Исследования формирования и эволюции галактик являются сейчас одной из самы активных областей в астрофизике. Конечно, это в первую очередь связано с наблюдательными возможностями (один JWST чего стоит!). Но не только. Ведь в конечном счете, мы хотим понять, как это все работает. Т.е., нужна теория. А в данном случае это означает не формулу на бумаге, а детальные компьютерные расчеты. Рост возможностей по численному моделированию эволюции галактик является второй причиной бурного развития этого раздела астрофизики.

В обзоре авторы кратко (но доходчиво) обсуждают основные компонентны моделей формирования эволюции галактик, основные достижения и проблемы. Чистого текста там всего страниц 10. Остальное - иллюстрации и список литературы. Он большой, потому что исследований много.

миниобзор arxiv:2507.09735 Великие обсерватории: триумф человечества (The Great Observatories: A Triumph of the Human Spirit)Authors: Michael WernerComments: 16 pages

Короткое популярное изложение истории и достижений проекта Великие обсерватории.

Великие обсерватории - это Хаббл, Спитцер, Комптон и Чандра. Вместе они покрывают весь электромагнитный диапазон, кроме радио. В статье чуть более детально рассказано про Спитцер. Но всем досталось (в хорошем смысле).

обзор arxiv:2507.10597 Космология с гравитационными волнами: введение (Gravitational wave cosmology : an introduction)Authors: Gregoire Pierra, Simone MastrogiovanniComments: 36 pages, 13 figures

Кто-то может подумать, что речь тут о реликтовых гравитационных волнах. Но нет! Речь о том, как по наблюдениям слияний компактных объектов звездных масс вытягивать космологические параметры. Особенно ценно, что авторы дают хорошее понятное введение и по космологии, и по гравволнам. Так что в зависимости от желания углубиться обзор подойдет и тем, кто хочет понять (на уровне формул) общие вещи (тогда детали можно пропустить), и тем, кто хочет начать разбираться серьезно (это будет нелегко, но данная статья - хороший старт).

миниобзор arxiv:2507.13460 Происхождение солнечного ветра (Solar Wind Origin)Authors: Steven R. CranmerComments: Invited contribution to the Oxford Research Encyclopedia of Physics (2019). 18 pages, 3 figures

В небольшом обзоре понятно описаны все ключевые свойства солнечного ветра, теоретические модели и неопрделенности в них. Изложение соответствует формату физической энциклопедии, т.е. разобраться во всем могут не только специалисты.

А кого интересуют самые свежие новости по изучению солнечной короны, могут обратиться к статье arxiv:2507.13487. Используя данные Solar orbiter, авторы изучили свойства флуктуаций плотности в т.н. средней солнечной короне (примерно 2-3 радиуса Солнца). Их удается связать с 3-миллигерцовыми колебаниями в нижней атмосфере.

arxiv:2507.13794 Оптическая глубина и темп микролинзирования, а также пределы на число компактных объектов по данным 20 лет наблюдений в проекте OGLE в направлении на Малое Магелланово облако (Microlensing optical depth, event rate, and limits on compact objects in dark matter based on 20 years of OGLE observations of the Small Magellanic Cloud)Authors: P. Mroz et al.Comments: 22 pages

Поставлены еще более сильные пределы на вклад первичных черных дыр в темное вещество. Можно смотреть сразу на рисунок 10. Примерно от массы Нептуна до самых массивных "звездных" черных дыр вклад не может превышать 10 процентов. Эта область параметров (массы от 0.0001 до 100 солнечных) и раньше неплохо закрывалась, но с новыми данными все становится еще жестче. Так что, если для объяснения всего темного вещества вам нужны черные дыры с планетными или звездными массами, то увы вам.

arxiv:2507.14286 Повторяющийся гамма-всплеск 250702BDE / EP250702a длительность в день: уникальный внегалактический транзиент (The day-long, repeating GRB 250702BDE / EP250702a: A unique extragalactic transient)Authors: Andrew J. Levan et al.Comments: 18 pages, 6 Figures, submitted to ApJL

Совершенно уникальный гамма-всплеск.

Всплеск трижды триггерил детектор на борту Fermi. Поэтому "он же Гога, он же Гоша, он же Жора": GRBs 250702D, 250702B и 250702E. У всплеска тройное имя 250702BDE. Или больше? Еще и Георгий Иванович - EP250702a. Потому что за день (!) до гамма-всплесков источник триггернул и рентгеновский детектор на борту Einstein Probe. Ну и вдобавок, истоник затем удалось увидеть и в оптике (с помощью VLT), и в радио (MeerKAT). Хаббловский телескоп надежно идентифицировал источник внутри материнской галактики (красное смещение 0.2, хотя это еще надо уточнять). Объект не в центре, т.е., со сверхмассивной черной дырой его тоже не свяжешь. Что же это такое?

А неизвестно! Авторы высказывают разные гипотезы. Все экзотические. Есть слабые указания на 47-минутную периодичность. Так что, возможно, событие произошло в тесной двойной с компактным объектом (или даже с двумя). Например, авторы обсуждают приливный разрыв белого карлика черной дырой промежуточной массы. Но есть и другие идеи.

arxiv:2507.14714 "Поджечь последний лес": Проект West Ford и мобилизация астрономического сообщества в 1958-1965 ('Setting Fire to the Last Forest': Project West Ford and the Mobilization of the Astronomical Community 1958-1965)Authors: John C. BarentineComments: 41 pages, 4 figures. J. for the Hist. of Astronomy 56 (2025) 291-331

Интересный рассказ о том, как в 1960-е гг. астрономы не дали провести масштабные военно-технические испытания в космосе, потому что они мешали бы наблюдениям. История приводится в контексте того, что сейчас "созвездия" спутников на низких околоземных орбитах (LEO) начинают мешать наблюдениям.

Исходная история связана с идеей "засеять" околоземное пространство мелкими элементами, отражающими радиоволны, чтобы восстановить дальнюю радиосвязь, которая может быть нарушена при начале глобального термоядерного конфликта.

arxiv:2507.14875 Популяция гипермощных рентгеновских источников по данным XMM-Newton (The population of hyperluminous X-ray sources as seen by XMM-Newton)Authors: Roberta Amato et al.Comments: 11 pages, 6 figures; in press on A&A

Кроме ультрамощных рентгеновских источников (ULX) есть еще и гипермощные (HLX). Их светимость еще выше, что по эддингтоновской формуле дает массы сотни или даже тысячи масс Солнца. Поэтому в качестве аккреторов рассматривают уже черные дыры промежуточных масс. Это крайне интересно, потому что сценарий формирования двойных с такими компактными объектами должен быть нетривиальным. Надежных кандидатов не много. Часто вообще говорят об одном источнике - HLX-1 в галактике ESO 243-49. Но ищут новые. Этим и заняты авторы.

Они начинают с большой выборки кандидатов, обнаруженных в данных XMM-Newton. В исходной выборке 115 источников. После отбрасывания активных ядер и тп. остается 40 источников, для которых есть спектры. Наконец, остается всего 4 источника со спектрами, аналогичными HLX-1. Это хорошие новые кандидаты.

arxiv:2507.15749 Возможное прямое детектирование звездного компаньона Бетельгейзе (The Probable Direct-Imaging Detection of the Stellar Companion to Betelgeuse)Authors: Steve B. Howell et al.Comments: 11 pages, Accepted for publication in ApJL

Уже давно предполагали, что у Бетельгейзе может быть слабый звездный спутник. И вот, возможно, его удалось непосредственно зарегистрировать.

Спутник в несколько сотен раз слабее Бетельгейзе. Орбитальный период примерно 6 лет. Предварительные оценки показывают, что спутник может иметь массу чуть больше солнечной. Результат получен на 8-метровом телескопе Gemini North. Значимость результата (прямой регистрации) пока очень низкая. Но зато удается хорошо описать некоторые свойства системы на масштабе нескольких лет наблюдения (2020-2024 гг). Наверное, за несколько лет наблюдений смогут подтвердить или опровергнуть.

arxiv:2507.15790 Эволюция источника повторных быстрых радиовсплесков на масштабе около 10 лет (Decadal evolution of a repeating fast radio burst source)Authors: P. Wang et al.Comments:

Впервые надежно продемонстрирована эволюция среды вокруг источника быстрых радиовсплесков. Наблюдения объекта FRB 121102 на телескопах GBT и FAST на протяжении нескольких лет показывают, что и мера дисперсии, и мера вращения убывают. Первая на 7% с 2020 г., а вторая на 70% с 2016 г. Это серьезный аргумент в пользу того, что источник родился в результате взрыва сверхновой относительно недавно. И сейчас мы видим эволюцию среды вокруг него, связанную с расширением остатка.

Ниже перечислены интересные статьи из раздела physics (включая cross-listing).

arxiv:2507.05372 Образование частиц в расширяющейся вселенной (The Creation of Particles in an Expanding Universe)Authors: Leonard E. ParkerComments: 162 pages, 5 chapters, 6 appendices, 3 figures

Иногда в Архив выкладывают старые классические работы. Это один из таких случаев.

Выложена диссертация Леонарда Паркера, защищенная в 1967 г. С нее начались обсуждения рождения частиц в нестационарной метрике за счет эффектов квантовой гравитации. А потом уже Хокинг и все-все-все...

По материалам диссертации было опубликовано несколько статей, ставших классическими и имеющими примерно по 1000 цитирований: Quantized Fields and Particle Creation in Expanding Universes. I, Quantized Fields and Particle Creation in Expanding Universes. II , Particle Creation in Expanding Universes .

arxiv:2507.09336 Бумажная наука (Paper Science)Authors: Andreas MullerComments: 8 pages

В короткой заметке описано несколько простых экспериментов с бумагой, которые помогут младшеклассникам понять некоторые интересные физические принципы.

Обзоры препринтов научных статей «astro-ph/arxiv.org» за август 2025 года