Астрономия

Поиск экзопланет, похожих на Землю, с составом и условиями, необходимыми для жизни в том виде, в каком мы её знаем, — это «Святой Грааль» задачи поиска экзопланет. С момента обнаружения первых экзопланет в 1990‑х годах учёные расширяют границы возможностей с помощью новых и интересных методов. Один из таких методов — метод прямой визуализации, который заключается в тщательном блокировании света звезды-хозяина в поле зрения телескопа, что позволяет обнаружить вращающиеся вокруг неё экзопланеты, которые изначально скрывались в ярком сиянии звезды.

Только примерно 1,5 процента подтверждённых экзопланет были обнаружены с помощью этого метода, одной из причин чего является атмосферная турбулентность, затрудняющая наземные телескопические наблюдения. Однако группа исследователей предложила усовершенствовать этот метод с целью поиска экзопланет, похожих на Землю, при одновременном смягчении этих эффектов турбулентности.

Научный и технологический прогресс были бы невозможны без двух основополагающий качеств человека — лени и любопытства. Второе особенно проявляется в исследованиях неизведанных доселе территорий, будь то поиски прохода через Арктику или далеких планет. Независимо от пункта назначения, подготовка к экспедиции имеет решающее значение для успеха миссии и выживания ее участников. Говоря о длительном пребывании за пределами нашей планеты, например на Луне, одним из важнейших ресурсов будет пища. Конечно, можно собрать необходимый провиант заранее, но его транспортировка и хранение сопряжены с рядом сложностей в и без того сложном путешествии. Для более длительных экспедиций может потребоваться выращивать еду на месте, но почва Луны не пригодна для выращивания растений, по крайней мере была раньше. Ученые из Техасского университета в Остине (США) смогли модифицировать почву Луны, используя специальные удобрения и грибок, что позволило им вырастить урожай нута. Что именно потребовалось для изменения лунной почвы, как протекал процесс роста нута, и насколько урожайным был результат? Ответы на эти вопросы мы найдем в докладе ученых.

С тех пор как физик Фриман Дайсон впервые предложил эту концепцию в 1960 году, «сфера Дайсона» стала святым Граалем для охотников за техносигнатурами. Считается, что высокоразвитая цивилизация могла бы построить «сферу» (или, согласно нашему более современному пониманию, «рой» из более мелких компонентов) вокруг своей звезды, чтобы собирать (почти) всю её энергию. Мы знаем, по крайней мере теоретически, что такой рой может существовать — но как бы он выглядел на самом деле, если бы мы смогли его наблюдать? Новая статья, доступная в препринте на arXiv и скоро выходящая в журнале Universe, написанная Амирнезамом Амири из Университета Арканзаса, исследует этот вопрос — и в процессе раскрывает типы звёзд, вокруг которых наиболее вероятно найти такие рои.

Астрономы создали одну из самых точных и всеобъемлющих космических карт, когда-либо составленных, раскрывшую блестящее «море света», которое пронизывало раннюю Вселенную.

В отличие от других карт Вселенной, это трёхмерное изображение составлено из света, излучаемого одним-единственным элементом: водородом, самым простым и распространённым элементом во Вселенной. Он излучает большие количества света определённой длины волны, когда возбуждается энергией близлежащих звёзд.

Измерив этот свет на обширном участке неба, астрономы смогли увидеть, как выглядела Вселенная 9–11 миллиардов лет назад, в эпоху бурного звёздообразования.

Если вы специально не искали на Хабре статьи по тегу «Нейтронные звёзды», то можете и не догадываться, насколько излюбленной и вечнозелёной является здесь эта тема. Эти экзотические объекты (в компании с пульсарами, также представляющими собой нейтронные звёзды) могут сравниться по популярности разве что с чёрными дырами, но и сами статьи о них зачастую получаются крутыми и захватывающими. Так, я в своё время нашёл блог уважаемого Антона @Lirts, обнаружив настоящий шедевр — статью «Нейтронные звёзды — насколько они нейтронные?». С тех пор он, правда, ничего не писал, но все его три статьи сделаны на очень высоком уровне как в фактическом, так и в стилистическом отношении.

Но, возвращаясь к задуманной теме — отмечу, что в последнее время появились удивительные модели и гипотезы, предполагающие, что в недрах нейтронных звёзд материя может существовать в форме чистых кварков, и первый объект, косвенно напоминающий кварково-нейтронную звезду, был найден чуть более чем через два месяца после выхода вышеупомянутой статьи @Lirts. Далее разберу эту тему подробнее.

Привет, Хабр! Меня зовут Павел, я независимый исследователь. Последние пару недель я находился в состоянии непрерывного потока, в результате которого с нуля написал 100-страничную монографию, вывел математический аппарат и написал Python-скрипты, доказывающие одну безумную, на первый взгляд, гипотезу. Весь этот путь от чистого листа до готовой публикации с DOI занял у меня ровно 15 дней.

Суть гипотезы — Теории Вибрационно-Энергетического Резонансного Континуума (ТВЭРК) — состоит в том, чтобы отказаться от эйнштейновской абстрактной «искривленной пустоты» и описать Вселенную методами строгой механики сплошных сред и нелинейной гидродинамики.

Звучит амбициозно и попахивает «теорией всего», я знаю. Но любая теория — это просто слова, пока она не подтверждена цифрами. Поэтому я отложил философию, взял Python и пошел проверять свою математику на реальных, сырых данных из открытых астрофизических баз.

В этой статье я покажу, как мне удалось смоделировать кинематику 175 галактик одним набором параметров (без Темной материи) и «услышать» резонансный гул черной дыры Cygnus X-1 в данных интерферометров LIGO.

Когда большинство людей думают о сверхновой, они представляют себе сверхновую типа II, возникающую в результате коллапса ядра. Это массивные звёзды на главной последовательности, которые достигли конца своего существования. Исчерпав запасы водорода, они продолжают синтезировать всё более тяжёлые элементы, пока звезда не потеряет способность удерживать собственную массу. Ядро коллапсирует, и звезда взрывается, на несколько месяцев затмевая всю свою галактику.

Когда на небе происходит нечто столь яркое, это сразу привлекает внимание астрономов. Древние китайские астрономы называли взрывы сверхновых «гостевыми звёздами», потому что они появлялись, какое-то время оставались на небе, а затем исчезали. Они подробно задокументировали сверхновую 1054 года, что сделало её одним из наиболее хорошо описанных астрономических событий древнего мира. Эта сверхновая типа II породила знаменитую Крабовидную туманность — один из самых тщательно изученных объектов в астрономии.

Айзек Азимов известен как классик научной фантастики, но не так знамениты его работы по популяризации науки. Некоторые его научно-популярные книги переводились на русский язык, например, «Путеводитель по науке», близкий по жанру к детской энциклопедии и выходивший в издательстве «Центрполиграф» в 2004 году. Но сравнительно малоизвестной осталась другая его книга «Двойная планета», написанная в 1960 году и рассматривающая Землю и Луну как парную планету, а не просто планету и спутник.

Любой человек, интересовавшийся темой поисков внеземной жизни, наверняка слышал о «зоне обитаемости» вокруг звезды. Она определяется как орбитальная полоса (диапазон расстояний от звезды), в которой температура как раз подходит для того, чтобы жидкая вода собиралась на поверхности каменистой планеты — это хорошее приближение условий, которые, как считается, существовали на ранней Земле. Но что произойдёт, если такая жизнь не останется на попавшей в эту зону планете, аналогичной Земле? Если она, подобно нам, начнёт перемещаться к соседним планетам, концепция обитаемой зоны станет гораздо сложнее. В новой статье доктора наук Калеба Шарфа (Caleb Scharf) из Исследовательского центра НАСА Эймса, одного из ведущих астробиологов агентства, делается попытка учесть эту возможность путём введения концепции межпланетной зоны обитаемости (МЗО).

Учёные нашли потенциальный способ ускорить выявление звёзд, вокруг которых вращаются планеты. Согласно новому исследованию, эта методика, основанная на анализе специфических сигналов в свете звёзд, может упростить поиск экзопланет.

Команда уже использовала свой новый метод для обнаружения полудюжины ранее неизвестных планет — однако, поскольку большинство этих инопланетных миров находятся очень близко к своим звёздам, они вряд ли пригодны для жизни, отмечают авторы исследования.

Космическая отрасль уже давно перестала лежать только в сфере интересов государственных агентств. Частные фирмы активно ищут способы снизить расходы на запуски и планируют начать освоение ресурсов за пределами нашей планеты. Многие проекты, предлагаемые бизнесом, сосредоточены на добыче материалов прямо в космосе, чтобы не тащить все с поверхности Земли.

Одна компания из Лос-Анджелеса пошла еще дальше. Она предлагает отправить робота к небольшому небесному телу, аккуратно завернуть его в специальную оболочку и переместить ближе к нам. Идея может показаться смелой и даже фантастической, но уже нашелся инвестор, который выделил средства на работу по проекту.

Рассмотрим задачу о строении звёзд: Примем сферически-симметричную квазистатическую модель строения звезды (звезда это огромный шар, все параметры симметричны относительно центра звезды, находятся в равновесии друг с другом), никаких турбулентностей не происходит.

Пусть p(r) - полное давление на расстоянии r от центра, m(r)- масса , заключённая в шаре радиуса r, ρ(r)- плот дифференциальных уравнения, описывающих состояние звезды:

1) Уравнение гидростатического равновесия (между градиентом давления и гравитацией):

В прошлой статье мы выяснили, куда летят все: к южному полюсу Луны, туда, где в вечных тенях кратеров лежит водяной лёд. Эта статья — о самом теле, к которому летят. Луна настолько привычна — ночной лик, строгая геометрия фаз, знакомый ритм приливов, — что про неё не задаёшься вопросами. Её биография между тем начинается в огне, там, где порода кипит, орбиты теряют устойчивость, а планетные массы перетекают друг в друга под давлением, от которого камень ведёт себя как жидкость. Заканчивается она снова в огне: сначала в гравитационной мясорубке предела Роша, затем в жаре стареющего Солнца. Между этим огненным началом и огненным концом — долгий путь, полный приключений и надежд. Приливы, раскачивавшие первые океаны и, возможно, качавшие в колыбели первую жизнь. Ось Земли, удержанная на месте вопреки хаосу — а значит, стабильные сезоны, а значит, сложная биосфера, а значит, в конечном счёте, мы. Двенадцать человек, промелькнувших на лунной поверхности за три с половиной года впервые за миллиарды лет — и оставивших следы, которые останутся в пыли ещё миллионы лет без ветра и дождя. Впереди — первые базы у полюса, первое топливо из лунного льда, первые шаги к мирам дальше. Луна — соучастник всего, что произошло здесь, и, возможно, всего, что произойдёт там.

Учёным уже около века известно, что наша Вселенная постоянно расширяется. В честь учёных, которые окончательно доказали это, данное расширение стали описывать постоянной Хаббла — Леметра (или просто постоянной Хаббла). Сегодня учёные используют два основных метода для измерения скорости расширения: реликтовое излучение (РИ) и космическую лестницу расстояний. Первый метод основан на измерении красного смещения реликтового излучения, оставшегося после Большого взрыва, а второй — на измерении параллакса и красного смещения с помощью переменных звёзд и сверхновых (также известных как «стандартные свечи»).

Единственная проблема заключается в том, что эти два метода не согласуются друг с другом, что приводит к так называемой «хаббловской напряжённости». Эта проблема считается одной из величайших космологических загадок, стоящих сегодня перед учёными. К счастью, появляются новые методы, которые могут помочь разрешить эту «напряжённость» и уточнить Стандартную модель космологии. В недавнем исследовании группа астрофизиков, космологов и физиков из Университета Иллинойса и Чикагского университета предложила новый метод, использующий едва заметные волны ткани пространства-времени, известные как гравитационные волны (ГВ).

Эта звезда является главным украшением весеннего неба, которое контрастно отличается от зимнего. Если на небосводе января можно насчитать более десятка ярких звёзд (первой звёздной величины и ярче), то на небе апреля их всего три — Регул, Арктур и Спика — занимающая центральное место в весеннем хороводе созвездий, не слишком заметных своими фигурами на небе больших городов.

В ноябре учёные прибыли на Южный полюс на самолётах с лыжами вместо колёс, чтобы осуществить строительный проект, который готовили семь лет.

У них было короткое летнее окно — с ноября по начало февраля — чтобы пробурить шесть новых отверстий глубиной не менее двух с половиной километров в антарктическом льду и установить длинные кабели, увенчанные сотнями шарообразных детекторов света. Эта плотная сеть датчиков — модернизация нейтринной обсерватории IceCube, огромной системы, построенной 15 лет назад и состоящей из более чем 5000 датчиков, встроенных в гигатонну льда.

Все эти устройства ищут мимолётные следы нейтрино — самых загадочных частиц из всех известных.

Иногда учёным бывает трудно понять, являются ли данные, которые они видят, реальным физическим явлением или просто ошибкой приборов. В новой статье в журнале The Planetary Science Journal Джессика Саншайн и её коллеги из Университета Мэриленда описывают один из таких запутанных сценариев. В данном случае исследователи заметили веерообразные узоры на поверхности Диморфоса — астероида, в который врезалась миссия DART НАСА, — и подумали, что они могут быть просто глюком съёмки. Но после некоторой коррекции изображений, вычислений и физических экспериментов они определили, что эти узоры были вызваны первыми в истории задокументированными случаями переноса материала между двумя астероидами.

Или почему стоит поискать инопланетный техногенный мусор в лунном грунте, но начать надо со своего. Звучит как сюжет для плохого научно‑фантастического фильма? Согласен. Но давайте отложим скепсис на пять минут и просто посчитаем. Расчёты ниже — не академическая работа, а инженерная оценка «на салфетке».

Учёные представили самую большую и детальную карту хаотичных газовых облаков в центре нашей Галактики. Анализ полученного изображения может занять годы, но он обещает помочь разгадать тайны того, как жили и умирали самые ранние звёзды сразу после Большого взрыва.

Новые наблюдения, проведённые с помощью радиотелескопа Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) в Чили, охватывают структуры, расположенные на расстоянии 650 световых лет от центральной чёрной дыры Млечного Пути, глубоко в созвездии Стрельца. Эта область известна как Центральная молекулярная зона (ЦМЗ) из-за множества облаков плотного молекулярного газа и, как полагают, точно отражает компактные и хаотичные условия самых ранних галактик во Вселенной.

Ранее я затрагивал на Хабре тему ядерных реакций с участием азота, происходящих в атмосфере под действием электрических разрядов. Статья «Азот и молнии» от 30 августа 2021 года собрала впечатляющие 24,9% дочтений при всего 2,8% доскроллов. Сегодня я возвращаюсь к этой теме и хочу рассказать о том, что наряду с обычными молниями в земной атмосфере также возникают сильнейшие «тёмные молнии», называемые в научной литературе «TGF» («terrestial gamma flashes») – буквально «наземные гамма-всплески», которые, всё-таки, правильнее называть «гамма-всплесками земного происхождения». Поразительность этих явлений не только в их радиоактивности, но и в том, что они являются естественными генераторами антивещества.