Астрономия

В 2017 году мир узнал о неожиданном «вторжении» пришельца из другой звёздной системы. Телескоп Pan-STARRS1 позволил обнаружить межзвёздный астероид Оумуамуа. Практически сразу учёные выяснили, что он не принадлежит Солнечной системе, а прибыл извне. Его странное название объясняется тем, что телескоп, который увидел объект, расположен на гавайском острове Мауи. Соответственно, и имя у астероида гавайское — это слово переводится как «посланник издалека».

В 2019 году астроном-любитель Геннадий Борисов из Крыма обнаружил ещё один межзвёздный объект, который получил классификационный номер 2I/Борисов. Учёные предположили, что комета может происходить из системы, очень похожей на Солнечную. Как связаны эти два объекта и каким образом они помогают учёным изучать Вселенную? Подробности — под катом.

Космический телескоп имени Джеймса Уэбба уже доказал, что умеет заглядывать в прошлое, снимая объекты на огромных расстояниях, но новый прорыв может привести к тому, что этот мощный прибор будет действовать почти как научный хрустальный шар, заглядывая в далёкое будущее Солнечной системы.

Предсказание Уэббу удалось сделать благодаря прямому обнаружению двух планет вне нашей Солнечной системы, т.н. «экзопланет», — вращающихся вокруг двух разных мёртвых звёзд, белых карликов.

Мало того, что планеты сильно напоминают газовые гиганты Солнечной системы, Юпитер и Сатурн, белые карлики также намекают на дальнейшую судьбу Солнца. Когда Солнце само превратится в белого карлика, эта трансформация, скорее всего, уничтожит внутренние планеты Солнечной системы вплоть до Юпитера.

Обсерватория Веры Рубин (VRO) отличается от других крупных телескопов, и это отличие делает её более уязвимой для космического мусора. Другие телескопы, такие как Гигантский Магелланов телескоп и Европейский сверхбольшой телескоп, нацелены на далёкие объекты. Но задача VRO — в течение десяти лет многократно снимать всё доступное ночное небо, выявляя переходные и переменные объекты.

И весь космический мусор может выглядеть как сборище переменных объектов, ухудшая зрение VRO и загрязняя его результаты.

В новой научной заметке, ожидающей публикации, гарвардский физик и астроном Ави Лоеб указывает, как космический мусор повлияет на работу VRO. Статья называется «Вспышки от космического мусора на снимках LSST». LSST — это Legacy Survey of Space and Time, основной проект VRO по наблюдениям.

• НАСА одобрило проект первого космического детектора гравитационных волн

• В пищеварительной системе человека обнаружили жизнь неизвестного типа

• Учёные открыли потенциальный способ восстановления синапсов, повреждённых при болезни Альцгеймера

• Подложные научные работы подрывают доверие к науке

• Телескоп горизонта событий увидел джеты, вырывающиеся из близлежащей сверхмассивной чёрной дыры

Марсолёт Ingenuity — удивительный научный инструмент, который «смог». Что именно? Во-первых, он доказал саму возможность совершения полётов в атмосфере другой планеты. Соответственно, теперь NASA разрабатывает «наследников» этого вертолётика, которые, если всё пойдёт гладко, тоже смогут исследовать другие планеты. Об этом поговорим в статье.

Во-вторых, он позволил подтвердить необязательность установки сверхзащищённого оборудования на системы, которые работают вне Земли. Конечно, это не всегда возможно, но в ряде случаев — да. А ещё Ingenuity оснащён весьма современным «железом», способным дать фору практически всем космическим аппаратам недалёкого прошлого. Подробности — под катом.

На сегодняшний день целый ряд телескопов, как космических, так и земных нацелены на поиск планет на которых возможна жизнь. Поиск сосредоточен на экзопланетах земного типа. Но достаточно ли этого? Похоже надо сосредоточится на поиске экзопланет Земно-Лунного типа. То есть планет со своей Луной.

Есть ли у экзопланет экзоспутники? Было бы удивительно, если бы это было не так, но, как и во всех других случаях, мы не будем в этом уверены, пока не знаем об этом точно. Несколько лет назад астрономам показалось, что они обнаружили экзоспутники вокруг двух экзопланет: Kepler-1625b и Kepler-1708b. Так ли это?

В 2017 году исследователи нашли доказательства существования лун вокруг Kepler-1625b и Kepler-1708b. Это был захватывающий результат, хотя исследователи предупредили, что их выводы неокончательные. Они надеялись, что «Хаббл» сможет подтвердить наличие экзоспутников. «Наконец, мы сообщаем о доказательствах существования экзоспутника-кандидата Kepler-1625b I, которую мы кратко описываем в преддверии запланированных наблюдений объекта на космическом телескопе "Хаббл"», — пишут авторы.

Астроном Боб Бенджамин провёл последние 20 лет, пытаясь понять, как выглядит Млечный Путь. Работа нелёгкая, потому что мы находимся внутри нашей Галактики и не можем увидеть её снаружи, но астрономы находят изобретательные обходные пути, и Бенджамин считает эту задачу достижимой. Он мысленно представляет себе картину того, что астрономам удалось собрать до сих пор: плотный, закрытый от взглядов центр, заключённый в слоистый диск из газа и звёзд, некоторые из которых собираются в рукава, закручивающиеся по спирали, и всё это заключено в редкий сферический ореол из звёзд.

Собрать воедино такую большую карту Млечного Пути было настолько сложно, что во время интервью Бенджамин и другие астрономы неоднократно цитировали историю о слепцах и слоне: незрячие люди касаются хобота, уха или ноги слона и соответственно описывают змею, веер или ствол дерева; они не замечают всего слона. По крайней мере, астрономы знали, чего они не знали. Они знали, что у звёзд в разных частях галактики разный возраст, но не могли объяснить, почему. Они знали, что звёзды формируются в гигантских газовых облаках, но карты этих облаков практически невозможно было построить. Они видели, как другие галактики сливаются друг с другом и выглядят «непричёсанными», но не знали, мог ли более ранний Млечный Путь пережить подобное слияние. Когда Бенджамин начинал свою карьеру, он полагал, что Галактика находится в равновесии, стабильна с момента рождения, упорядочена и элегантна.

Как известно, Луна по меркам Земли — огромный естественный спутник. Из всех других планет земной группы только у Марса есть два крошечных спутника Фобос и Деймос, и это обычные астероиды, подхваченные Марсом. Однако в окрестностях Земли с условным радиусом 200 миллионов километров (1,3 астрономические единицы, а.е.) находится перигелий множества околоземных объектов — астероидов и глыб — которые могут входить с Землёй в орбитальный резонанс и на сотни лет превращаться в естественные спутники нашей планеты. Целенаправленный поиск таких объектов ведётся с середины XIX века, многие «находки» оказывались сомнительными или мнимыми. Но два квазиспутника Земли заслуживают более подробного описания. Это Круитни и Камоалева, о которых преимущественно пойдёт речь под катом.

На Хабре есть интересный блог уважаемого пользователя @AstroTubo в котором автор пишет об околоземных кометах и астероидах. В частности, 30 августа 2023 года он разместил статью «Астероид Камоалева — квазиспутник Земли», а 25 декабря 2023 года — «Астероид Круитни: квазиспутник Земли и эволюция его орбиты». К сожалению, при всей интересности и грамотности обе эти публикации очень невелики и представляют собой развёрнутые комментарии к размещённым в них же видеороликам с YouTube.

Я же узнал о Круитни ещё около 2015 года, когда вёл Живой Журнал, и на его страницах мне довелось общаться с 3753_cruithne — девушкой из Бреста, которая на тот момент казалась мне удивительно вдумчивой, глубокой и недооценённой представительницей своего поколения. Не представляю, как сложилась её жизнь, однако без упоминания её и её никнейма эта статья была бы неполной.

Как назвать галактику без звёзд?

В январе 2024 радиоастрономы объявили, что обнаружили самую тёмную галактику, из всех, что когда-либо видели, - облако водородного газа, напоминающее нашу собственную галактику Млечный Путь по многим параметрам, таким как масса и скорость вращения, но только без звёзд, которые можно было бы различить.

«Возможно, мы открыли первичную галактику — настолько рассеянную, что в ней не успели образоваться звёзды», — сказала Карен О'Нил из обсерватории Грин-Бэнк в Западной Вирджинии на пресс-конференции в рамках заседания Американского астрономического общества в Новом Орлеане 8 января.

На той же неделе группа испанских астрономов под руководством Мирейи Монтес, научного сотрудника Института астрофизики Канарских островов, сообщила об открытии ещё одной почти беззвёздной галактики, которую они назвали Nube, что в переводе с испанского означает «облако».

• Разработан новый устойчивый метод создания органических полупроводников

• Химики завязали самый сложный узел из известных, состоящий всего из 54 атомов

• Инструмент наблюдения, использующий ИИ, успешно помогает прогнозировать сепсис и спасает жизни

• Команда обнаружила свидетельства падения кометной пыли на астероид Рюгу

• Хаббл обнаружил водяной пар в атмосфере малой экзопланеты

В программировании микроконтроллеров иногда прямо в коде приходится решать уравнения. Порой решение не получается выразить аналитически.

В математике бывают такие случаи, когда есть функция, которая просто выражается элементарными функциями. А вот обратную функцию выразить аналитически либо очень трудно, либо вообще невозможно.

В тексте показано как применять бинарный поиск для вычисления значений сложной тригонометрической обратной функций.

Есть вероятность, что мы неправильно понимаем чёрные дыры.

Физики долгое время считали, что чёрные дыры — это просто: массивные гравитационные объекты, огромные количества материи и пространства-времени, сколлапсировавшие в своего рода тюрьму, из которой невозможно сбежать.

Но чем больше мы их изучаем, тем больше чёрные дыры отказываются сотрудничать с этой картиной, родившейся из общей теории относительности Альберта Эйнштейна — масштабной модели, объясняющей работу гравитации на вселенских масштабах. Мы не до конца понимаем, что происходит в центрах и на границах чёрных дыр. Чёрные дыры могут быть даже не совсем чёрными, поскольку они могут испускать небольшое количество излучения. И, пожалуй, самое неприятное то, что они не очень хорошо согласовываются с нашими представлениями о том, как энергия и материя могут работать в крошечных квантовых масштабах, по мере того, как эти представления становятся всё более понятными и определёнными.

Астрономы, анализирующие собранные за 13 лет данные космического телескопа Fermi Gamma-ray Space Telescope НАСА, обнаружили неожиданную и пока необъяснимую особенность за пределами нашей галактики.

«Это совершенно неожиданное открытие, — сказал Александр Кашлинский, космолог из Университета Мэриленда и Центра космических полётов имени Годдарда НАСА в Гринбелте, который представил результаты исследования на 243-м заседании Американского астрономического общества в Новом Орлеане. — Мы искали один сигнал, а обнаружили другой, гораздо более сильный, причём в другой части неба».

Большинство звёзд относится к основным спектральным классам, от бело-голубых O до красных M. Проходя типичную звёздную эволюцию, они укладываются в знаменитую Главную Последовательность, раскинувшуюся по центру диаграммы Герцшпрунга-Расселла. Возможно, данная диаграмма была открыта и описана именно потому, что на данном этапе развития Вселенной в изобилии встречаются звёзды разных спектральных классов. В одной из публикаций я описывал, как диаграмма Герцшпрунга-Рассела может преобразиться в далёком будущем. В той и некоторых последующих статьях я затрагивал тему пекулярных звёзд, выбивающихся из Главной Последовательности прежде всего потому, что в них содержатся элементы тяжелее железа и никеля, которые не могут образоваться при термоядерном синтезе в ходе типичной звёздной эволюции. Пекулярные звёзды с высокой металличностью – удивительный класс объектов, интересовавших ещё Ивана Ефремова. Обнаружены и такие звёзды, вокруг которых не успевает сформироваться планетная система; вместо этого звезда обзаводится обширными кольцами и немного напоминает Сатурн. О таких причудливых объектах мы поговорим под катом.

Существует огромное количество доказательств того, что Марс когда-то был влажным и тёплым. Реки текли по его поверхности и прокладывали сложные системы каналов, впоследствии обнаруженные нашими орбитальными аппаратами. Обширные океаны, возможно, даже большие, чем земные, покрывали треть его поверхности. Затем что-то произошло: Марс потерял свою атмосферу, остыл, и вода с его поверхности исчезла.

Но по мере того, как наши наблюдения за Марсом становятся всё более детальными, появляется ощущение, что планета потеряла воду не в каком-либо единственном катаклизме. Увеличивающийся набор данных показывает, что он терял воду постепенно. Возможно, существовали периодически наступавшие длительные периоды времени, когда на поверхности планеты сохранялась вода. Если так, то это могло повлиять на потенциальную возможность существования жизни на Марсе.

13.01.2024, Роберт Ли, space.com

«Мы обнаружили гораздо более сильный сигнал, чем тот, который искали, причем в другой части неба».

В 2021 году астрономы добавили к списку потенциально обитаемых классов планет ещё один — так называемые гикеановские экзопланеты. Это название — производное от hydrogen (водород) и ocean (океан). По словам учёных, такие планеты — горячие, они полностью покрыты водой, а их атмосфера богата водородом. Одна из них — K2-18b, и о ней сегодня поговорим под катом.

• Размеры семей в ближайшем будущем резко сократятся, прогнозируют ученые

• Новое открытие изменило представление об истории воды на Луне

• Новый сервис калибровки открывает путь к экспериментам по радиокосмологии

• Симуляция показала, почему черная дыра излучает свет, когда разрывает звезду-компаньона на части

• На экваторе Марса нашли залежи льда толщиной в 3 км

Энтропия – одна из самых важных и в то же время трудных для понимания физических концепций, без которой невозможно представить себе научную картину мира. Энтропия является неотъемлемым свойством макроскопических систем, но, в отличие от температуры, давления или объёма, её нельзя измерить с помощью приборов. Ситуацию усугубляет тот факт, что у энтропии есть множество определений, на первый взгляд никак между собой не связанных. В термодинамике это мера необратимого рассеяния или бесполезности энергии, в статистической физике – вероятность осуществления некоторого макроскопического состояния системы, в теории динамических систем – мера хаоса в поведении системы, в теории информации – мера неопределённости источника сообщений, определяемая вероятностями появления тех или иных символов при их передаче. Создаётся впечатление, что гуманитарию разобраться в этом без знания формул – непосильная задача. Но я покажу обратное. Сразу оговорюсь, что в данной статье будут рассмотрены только термодинамический и статистический аспекты энтропии, а о том, как энтропия связана с информацией, я расскажу как-нибудь отдельно.