Астрономия

С помощью космического телескопа имени Джеймса Уэбба астрономы обнаружили «чрезвычайно красную» сверхмассивную чёрную дыру, растущую в ранней, довольно тёмной ещё Вселенной.

Красный оттенок сверхмассивной чёрной дыры, которую мы видим примерно через 700 миллионов лет после Большого взрыва, является результатом расширения Вселенной. Когда Вселенная расширяется во всех направлениях, свет, идущий к нам, «краснеет», и в данном случае красное смещение света указывает на пелену из плотного газа и пыли, окутывающую чёрную дыру.

Насколько можно судить, у проекта ESCAPADE всё хорошо. Ракета-носитель New Glenn уже установлена на стартовой площадке и получила первый полезный груз. Это, кстати, не что-то символическое вроде Tesla, запущенной в космос Илоном Маском. Blue Origin отправляет в космос два аппарата от NASA, которые полетят на Марс. Когда старт и что предстоит в ближайшем будущем? Подробности — под катом.

Когда что-то падает в чёрную дыру, куда оно девается и выйдет ли когда-нибудь обратно? Согласно общей теории относительности Эйнштейна, ответы на эти вопросы просты: как только что-либо физическое — материя, антиматерия, излучение и т. д. — пересекает горизонт событий, оно исчезает. Оно может добавить чёрной дыре массу, электрический заряд и угловой момент, но не более того. Она стремительно движется к центральной сингулярности и в конце концов попадает в неё, и больше никогда не вырвется наружу.

Но наша Вселенная управляется не только ОТО, но и квантовой физикой. Согласно нашему лучшему пониманию квантовой реальности, необходимо учитывать гораздо больше. Во-первых, у исходных ингредиентов чёрной дыры существуют свои квантовые свойства: барионное число, лептонное число, цветовой заряд, спин, номер семейства лептонов, слабый изоспин и гиперзаряд и т. д.. Во-вторых, сама ткань пространства-времени, в которой находится чёрная дыра, является квантовой по своей природе. Благодаря этим квантовым свойствам чёрные дыры не остаются статичными, а скорее испаряются со временем, испуская при этом излучение Хокинга (и, возможно, даже что-то ещё).

Ранее считалось, что Плутон и другие карликовые планеты Солнечной системы давно мертвы. Представляя себе их, мы воображаем промёрзший до ядра (если оно есть) мир, где нет движения, всё навеки застыло. Но, как оказалось относительно недавно,  Плутон вполне может быть геологически активным. Одно из косвенных доказательств — изменение поверхности карликовой планеты. Есть и другие факторы, указывающие на определённые процессы, происходящие внутри Плутона. Исследователи полагают, что всё это может быть актуальным и для ряда объектов в поясе Койпера. Непрямые доказательства удалось обнаружить при помощи телескопа «Джеймс Уэбб», в частности, на карликовых планетах Эрида и Макемаке. Подробности — под катом.

Около ста лет назад, на рубеже 1923 и 1924 годов, Эдвин Хаббл открыл галактики. К началу XX века считалось, что размеры Вселенной примерно соответствуют размеру Млечного Пути, и диаметр её составляет около 300 000 световых лет. Существовала даже теория «островной Вселенной», которая вплоть до начала 1920-х оставалась мейнстримовой. На тот момент жёстко не разграничивались космические объекты, расположенные в пределах Млечного Пути и вне его. Хаббл первым стал разделять «галактические туманности», которые мы сегодня называем «просто туманностями» и «внегалактические туманности», которые сегодня называются «галактиками». Также Эдвин Хаббл открыл разбегание галактик, и скорость этого разбегания является основной величиной, описываемой законом Хаббла. Впоследствии удалось установить, что Млечный Путь — сам по себе галактика, одна из многих, причём, он относится к наиболее распространённому классу спиральных галактик. Одиночных галактик во Вселенной совсем немного. Напротив, большинство галактик входят в сверхскопления либо в небольшие кластеры. Наша галактика также находится в составе именно такого кластера, который называется «Местная группа».

• Гравастары: альтернативная теория чёрных дыр

• Самая голодная чёрная дыра из когда-либо найденных съедает по солнцу каждый день

• Создан диск размером с DVD, способный вместить 1 миллион фильмов

• Учёные заявили о прорыве в области искусственного интеллекта, позволяющем генерировать безграничную энергию чистого термоядерного синтеза

• Уэбб разглядел нейтронную звезду в остатках сверхновой, взорвавшейся в 1987-м году

Долгое время наши представления о первых галактиках Вселенной во многом опирались на теорию. Свет той эпохи дошёл до нас только через миллиарды лет, и по дороге он тускнел и растягивался до инфракрасного диапазона. Сведения о первых галактиках скрыты в этом беспорядочном свете. Теперь, когда у нас есть космический телескоп «Уэбб» и его возможности наблюдений в инфракрасном диапазоне, мы можем заглянуть в прошлое ещё дальше и с большей ясностью, чем когда-либо прежде.

«Уэбб» сделал снимки самых первых галактик, что привело к появлению множества новых открытий и сложных вопросов. Но он не может увидеть отдельные звёзды. Как астрономы могут определить их влияние на первые галактики Вселенной?

Гигантские галактики, которые мы видим сегодня во Вселенной, включая нашу собственную галактику Млечный Путь, в молодости были гораздо меньше. Слияния, происходившие на протяжении 13,7 миллиарда лет существования Вселенной, постепенно составили сегодняшние массивные галактики. Но, возможно, они начинались как простые звёздные скопления.

Пытаясь понять самые ранние галактики, «Уэбб» изучил их древний свет в поисках подсказок на тему того, как они стали такими массивными.

С помощью «Уэбба» можно заглянуть в прошлое, когда возраст Вселенной составлял всего около 5 % от её нынешнего состояния. В том далёком прошлом структуры, которые со временем стали такими же массивными, как Млечный Путь, и даже больше, были всего лишь на 1/10 000 части массивнее, чем сейчас. Какие подсказки может обнаружить мощный инфракрасный космический телескоп, чтобы показать нам, как галактики стали такими большими?

Стареющие звёзды, которые становятся красными гигантами, увеличивают свою светимость и могут посеять хаос на планетах, которые когда-то находились в зонах обитаемости звезды. Когда Солнце станет красным гигантом и расширится, его зона обитаемости увеличится, а значит, Земля, скорее всего, лишится атмосферы, воды и жизни. Но для планет, расположенных ещё дальше, время пребывания в обитаемой зоне только начнётся.

Хватит ли времени для возникновения жизни на этих планетах, ставших вдруг пригодными для жизни?

Хотя существует множество способов определения пригодности планеты для жизни, большинство исследователей ориентируются на условия, похожие на земные. Планета, получающая необходимое количество энергии от своей звезды, может содержать жидкую воду, если у неё есть подходящие атмосферные условия. Обитаемость Земли сохранялась миллиарды лет, пока Солнце находилось на главной последовательности.

SETI@Home — краудсорсинг-проект для обработки данных радиотелескопов, запущенный в 1999 году, и первый масштабный проект в сфере распределенных вычислений в принципе. В этом посте мы подробней расскажем предысторию проекта, в котором на протяжении более 20 лет в разное время были задействованы несколько миллионов пользователей по всему миру. А кого-то даже увольняли за «использование рабочих компьютеров в личных целях» — и это ещё до бума майнинга.

• Институт SETI разработал новый эллипсоидный метод при поиске сигналов от далёких цивилизаций

• Новая миссия НАСА будет изучать ультрафиолетовое небо, звёзды, звёздные взрывы

• Океанский спутник Сатурна Титан, возможно, не способен поддерживать жизнь

• Заснято падение отработавшего европейского спутника с орбиты

• Добычу геотермальной энергии предложено развивать на дне океанов

Расположенную в нескольких градусах к северу знаменитую туманность Андромеды знают практически все. А многие люди даже видели собственными глазами — Галактика Андромеды хорошо видна, причем, даже в городе, если найти в нем укромное место.

Её соседка — галактика Треугольника (расположенная в одноименном созвездии) — тоже достаточно знаменита, особенно в среде любителей астрономии. И это вторая по величине галактика в окружении Млечного пути (если не брать в расчет сам Млечный путь). Вот, только видели её уже значительно меньше людей, даже из числа тех, кто о ней слышал.

Между тем, это довольно легкий для наблюдений объект. И расположен очень удобно — симметрично с Галактикой Андромеды относительно цепочки звезд созвездия Андромеды.

Как найти на небе галактику Треугольника, известную также под обозначениями M33 (в каталоге Шарля Мессье) и NGC 598 (в Новом Общем Каталоге)?

Очень просто.

Если вы искали когда-нибудь Галактику Андромеды (и успешно), двигаясь на север от центральной звезды "Цепочки Андромеды" (от Беты Андромеды — "Мирах") по малой цепочке звезд Мю и Ню Андромеды, то вблизи Ню Андромеды тот час же находили заметное продолговатое пятнышко — словно маленький клочок Млечного пути. Это и есть Туманность Андромеды.

В интернете есть научно-популярные статьи, в которых сравнивается стоимость различных химических элементов и их соединений. Теперь в этот список можно добавить и образцы пород астероида Бенну. Получилось очень недёшево, ведь стоимость проекта составила около $1,2 млрд, а добыто 121 г вещества. Дело в том, что учёные наконец открыли контейнер с пробами Бенну и сейчас начали их анализировать.

Она скрывается на границе созвездий Кассиопеи и Цефея в звёздных россыпях Млечного пути. В любительский телескоп средней силы туманность «Пузырь» вполне оправдывает свое название, благодаря практически правильной округлой форме. В эпоху её открытия (1787 год) похожие на неё туманности начали называть «планетарными» за сходство с видимым обликом далекой планеты Уран. Кстати, планету Уран и эту туманность открыл один и тот же астроном — Уильям Гершель. И он же придумал термин «планетарная туманность», который прижился в астрономии, хотя физической сути объектов, которые с ним соотносились, не передавал. Как на самом деле связаны туманности округлой формы (коих было обнаружено уже не мало) и планеты Солнечной системы? — да никак (быть может, только видом, да и то — с большой натяжкой).

Позже астрономы разгадали природу большинства туманностей, названных когда‑то «планетарными» — это сброшенные оболочки звезд, прошедших этап эволюции красного гиганта, и превратившихся в белые карлики. Во время такого превращения внешние слои звезды её покидают, расширяясь в пространстве достаточно равномерно и сохраняя концентрическую структуру (хотя, всякое бывает, и существует немало планетарных туманностей самой причудливой формы). И «Пузырь» — туманность, обозначенная в каталоге как NGC 7635, тоже какое‑то время продолжала считаться типичной «планетарной» — оболочкой умирающей звезды.

Но это оказалось не так. Природа туманности «Пузырь» (NGC 7635) совершенно иная.

Видимая голубоватая светящаяся сфера представляет собой фронт ударной волны, сформированный при встрече мощного звёздного ветра яркой массивной звезды с окружающим её веществом протяженной водородной туманности.

Она скрывается на границе созвездий Кассиопеи и Цефея в звёздных россыпях Млечного пути. В любительский телескоп средней силы туманность «Пузырь» вполне оправдывает свое название, благодаря практически правильной округлой форме. В эпоху её открытия (1787 год) похожие на неё туманности начали называть «планетарными» за сходство с видимым обликом далекой планеты Уран. Кстати, планету Уран и эту туманность открыл один и тот же астроном — Уильям Гершель. И он же придумал термин «планетарная туманность», который прижился в астрономии, хотя физической сути объектов, которые с ним соотносились, не передавал. Как на самом деле связаны туманности округлой формы (коих было обнаружено уже не мало) и планеты Солнечной системы? — да никак (быть может, только видом, да и то — с большой натяжкой).

Позже астрономы разгадали природу большинства туманностей, названных когда‑то «планетарными» — это сброшенные оболочки звезд, прошедших этап эволюции красного гиганта, и превратившихся в белые карлики. Во время такого превращения внешние слои звезды её покидают, расширяясь в пространстве достаточно равномерно и сохраняя концентрическую структуру (хотя, всякое бывает, и существует немало планетарных туманностей самой причудливой формы). И «Пузырь» — туманность, обозначенная в каталоге как NGC 7635, тоже какое‑то время продолжала считаться типичной «планетарной» — оболочкой умирающей звезды.

Но это оказалось не так. Природа туманности «Пузырь» (NGC 7635) совершенно иная.

Видимая голубоватая светящаяся сфера представляет собой фронт ударной волны, сформированный при встрече мощного звёздного ветра яркой массивной звезды с окружающим её веществом протяженной водородной туманности.

Эта публикация является продолжением видео об астероиде Камоалева, квазиспутнике Земли. В предыдущей анимации была детально показана его траектория относительно Земли в настоящее время и в ближайшие десятилетия. В этом видео будет показана эволюция его орбиты за несколько столетий.

Какова связь между галактиками и тёмной материей? Многие, если не все галактики окружены ореолами этой загадочной, неизвестной, но вездесущей материи. И она также играет определённую роль в формировании галактик. Природу этой роли астрономы всё ещё выясняют. Сегодня они исследуют младенческую пору Вселеннуой в поисках самых маленьких и ярких галактик. Ведь они могут помочь рассказать о роли тёмной материи в их образовании.

Международная группа астрономов под руководством Смадара Наоза из Калифорнийского университета занимается моделированием раннего формирования галактик. Их компьютерные программы отслеживают обстоятельства рождения галактик вскоре после Большого взрыва. Эти новейшие компьютерные модели включают в себя несколько новых моментов. Они учитывают ранее игнорируемые взаимодействия между тёмной материей и первозданным материалом Вселенной — газообразными водородом и гелием. Результатами моделирования служат крошечные, яркие галактики, которые сформировались быстрее, чем в компьютерных моделях, не учитывающих эти движения. Теперь астрономам осталось найти их с помощью Уэбба, чтобы проверить, насколько верны их теории о тёмной материи.

Какова связь между галактиками и тёмной материей? Многие, если не все галактики окружены ореолами этой загадочной, неизвестной, но вездесущей материи. И она также играет определённую роль в формировании галактик. Природу этой роли астрономы всё ещё выясняют. Сегодня они исследуют младенческую пору Вселеннуой в поисках самых маленьких и ярких галактик. Ведь они могут помочь рассказать о роли тёмной материи в их образовании.

Международная группа астрономов под руководством Смадара Наоза из Калифорнийского университета занимается моделированием раннего формирования галактик. Их компьютерные программы отслеживают обстоятельства рождения галактик вскоре после Большого взрыва. Эти новейшие компьютерные модели включают в себя несколько новых моментов. Они учитывают ранее игнорируемые взаимодействия между тёмной материей и первозданным материалом Вселенной — газообразными водородом и гелием. Результатами моделирования служат крошечные, яркие галактики, которые сформировались быстрее, чем в компьютерных моделях, не учитывающих эти движения. Теперь астрономам осталось найти их с помощью Уэбба, чтобы проверить, насколько верны их теории о тёмной материи.

В научной фантастике есть старая идея о том, как кто-то вдруг обретает рентгеновское зрение и видит насквозь твёрдые предметы. С нашими глазными яблоками это должно быть физически невозможно. Однако астрономы нашли способ обойти эту проблему, благодаря чему они могут изучать Вселенную с помощью рентгеновского зрения.

Эта наука называется «рентгеновская астрономия», и она существует уже 60 лет. Она позволяет обнаружить некоторые из самых энергичных и бурных событий и объектов в космосе. К ним относятся яркие квазары, взрывы сверхновых, потоки горячего газа между галактиками и горячие молодые звёзды.

Недавно астрономы из консорциума eROSITA при Институте внеземной физики имени Макса Планка обнародовали последнюю порцию рентгеновских данных, полученных в ходе исследования eROSITA. Они охватывают половину рентгеновского неба и содержат информацию о 900 000 отдельных рентгеновских источников. Это больше, чем все источники, которые были обнаружены за десятилетия истории рентгеновской астрономии, включая открытия, сделанные с помощью Chandra и других орбитальных обсерваторий.

Отправка полезного груза весом всего в 1 кг на Марс - задача решаемая, но очень дорогая. Обойдется решение в 2,4 млн долларов США, судя по проекту Perseverance. И это ведь лишь научно-исследовательская миссия. А что, если понадобится построить город или хотя бы станцию для колонистов? Если отправлять все строительные материалы и прочие ресурсы с Земли, денег потребуется чрезвычайно много.

Ученые NASA и Стэнфордского университета предлагают вместо этого отправить на Луну или Марс роботов-строителей, которые смогут построить дом, вышку связи или еще что-то. И не одно сооружение, а десятки. Подробности проекта - под катом.