Новости науки

С помощью Большого Телескопа Европейской Южной обсерватории в Чили астрономам удалось получить детальное изображение планетарной Туманности Медуза. Звезда, расположенная в центральной части туманности, вытолкнула ее внешние слои в космос, формируя разноцветные облака. Подобная участь в конечном итоге постигнет и наше Солнце: со временем оно также станет такого рода объектом.

Эта красивая планетарная туманность была названа в честь страшного существа из греческой мифологии — Медузы Горгоны. Туманность также известна под названием Шарплес 2-274 и расположена в созвездии Близнецы. 

Туманность Медузы охватывает в поперечнике около четырех световых лет и находится на расстоянии около 1500 световых лет от Солнца. Несмотря на свои размеры она очень тусклая и труднозаметная.

Медуза Горгона – это мифическое существо со змеями вместо волос. В случае с туманностью змеями выступают нити светящегося газа. Красное свечение, исходящее от водорода, и зеленое – от кислорода образуют в небе полумесяц. Выброс массы на этой стадии эволюции звезд часто прерывистый, в результате чего планетарная туманность может приобретать удивительную структуру.

На протяжении десятков тысяч лет звездные ядра планетарных туманностей окружают эти невероятно яркие облака газа. В течение последующих нескольких тысяч лет газ медленно рассеивается в окрестностях. Это последний этап в трансформации звезды, подобной Солнцу, после чего она завершит свою активную жизнь, превратившись в белого карлика. Этап планетарной туманности – это лишь краткий период в продолжительной жизни звезды.

Жесткое ультрафиолетовое излучение очень горячей звезды, находящейся в ядре туманности, заставляет атомы газа во внешних слоях терять свои электроны, в результате чего газ ионизируется. Характерные цвета этого светящегося газа могут помочь в идентификации объектов. В частности, зеленое свечение от двукратно ионизированного кислорода ([O III]) позволяет различить планетарные туманности. Применяя соответствующие фильтры, астрономы могут выделить излучение от светящегося газа и сделать тусклые туманности более выраженными на темном фоне.

Туманность Медузы также называют Abell 21 (формально PN A66 21) в честь американского астронома Джорджа О. Абеля (George O. Abell), открывшего данный объект в 1955 году. Некоторое время ученые спорили о том, что представляет собой открытый объект. Исследователи предполагали, что облако может быть остатком взрыва сверхновой. Однако в 1970-е годы исследователи смогли изучить свойства материала в облаке, после чего оно было классифицировано как планетарная туманность.

Источник

Команде исследователей миссии Розетта удалось обнаружить необычные образования на большей доле кометы 67p/Чурюмова-Герасименко в области Aker. На снимках, полученных 16 сентября 2014 года с помощью камер OSIRIS космического аппарата Розетта, видна группа валунов, самый большой из которых достигает примерно 30 м в диаметре. Фотографии были сделаны с расстояния 29 километров от поверхности кометы. Что примечательно, обнаруженные объекты едва касаются поверхности кометы.

Похожие геологические образования встречаются и на Земле. Так называемые «балансирующие камни» соприкасаются с Землей крошечной частью своей поверхности. Из-за этого со стороны кажется, будто камень в любой момент может наклониться в сторону и перевернуться. Некоторые из таких образований действительно качаются из стороны в сторону, из-за чего их называют «качающимися камнями». Впечатляющие примеры балансирующих обломков породы встречаются в Австралии и на юго-западе США. Большинство из таких валунов были доставлены на их текущее местоположение ледниками. Другие камни образовались в результате ветровой и водной эрозии из окрестных скал.

«Как были сформированы камни, обнаруженные на комете – на данный момент неизвестно», - говорит ведущий исследователь миссии Хольгер Сиркс из Института исследований Солнечной общества Макса Планка в Германии. Не исключено, что и на комете 67P объекты были образованы в результате процессов переноса. Активность кометы могла вызвать движение и таких крупных камней. Именно так по одной из версий они и достигли нового местоположения.

«Мы различали данные образования и на более ранних снимках», - говорит Себастьян Бесс, исследователь миссии из ЕКА, открывший упомянутые камни. «Однако сначала казалось, что данные валуны не отличаются существенно от других». Отдельно стоящие валуны можно увидеть во многих местах на поверхности кометы. Один из крупнейших достигает примерно 45 метров в диаметре. Некоторые области на поверхности кометы 67p напоминают груду щебня и практически полностью покрыты валунами. 

«Понять, что именно изображено на снимке поверхности кометы – достаточно сложно», - говорит Сиркс. Содержание фотографии может быть интерпретировано по-разному в зависимости от угла обзора, освещения и пространственного разрешения. Именно поэтому выводы могут не соответствовать действительности.

Исследователи миссии намерены продолжать тщательные наблюдения за обнаруженными образованиями. Новые снимки могут пролить свет на их истинную природу, а возможно и на происхождение.

Источник

Международная команда исследователей во главе с Питером Ван Доккумом из Йельского университета, США, использовали инструменты обсерватории Кека, чтобы с их помощью подтвердить существование самого рассеянного класса галактик, известного на настоящее время во Вселенной. Эти рассеянные галактики имеют диаметр, примерно равный диаметру Млечного пути — примерно 60000 световых лет — однако число звезд в них составляет лишь около одного процента от числа звезд Млечного пути.

«Если представить Млечный путь как море звезд, то эти вновь открытые галактики можно уподобить облакам, — сказал Ван Доккум. — У нас начинают появляться некоторые соображения относительно их формирования, и нас удивляет то, что эти галактики смогли сохраниться так долго в столь опасном для них космическом окружении. Они находятся в плотной, хаотичной области пространства, наполненной темной материей и быстро перемещающимися галактиками, поэтому мы считаем, что эти галактики должны быть окружены невидимыми оболочками из темной материи, которые защищают их от всех опасностей межгалактического пространства».

Команда сделала свое открытие, объединив результаты наблюдений, проведенных при помощи одного из самых маленьких и одного из самых крупных телескопов на Земле. Фотокамеры телескопа Dragonfly Telephoto Array с 14-сантиметровыми линзами объектива позволили получить цифровые снимки этих очень тусклых, рассеянных космических объектов. Затем инструмент 10-метрового телескопа Кека №1 обсерватории Кека под названием Low Resolution Imaging Spectrograph был использован для разделения света, идущего от одного из этих объектов, на составляющие цвета, что позволило выяснить состав исследуемого объекта и расстояния между отдельными его элементами.

Данные, полученные от обсерватории Кека, показали, что эти рассеянные галактики являются довольно крупными и находятся на довольно большом расстоянии примерно в 300 миллионов световых лет от нас. Ученые назвали обнаруженные ими объекты «ультрарассеянными галактиками» (Ultra Diffuse Galaxies, UDG). Эти объекты находятся в области Вселенной, называемой скоплением галактик Кома, где тысячи галактик собрались воедино под действием взаимной гравитации. Следующим шагом в изучении UDG ученые видят установление количества имеющейся в них темной материи.

Исследование было опубликовано в журнале The Astrophysical Journal Letters.

Источник

Источник

Космический аппарат НАСА, приближающийся к Плутону, бросает осторожный взгляд на систему карликовой планеты в поисках объектов, которые могут помешать зонду завершить его историческую миссию.

Зонд НАСА «Новые горизонты», который должен совершить первый в истории освоения космоса пролет мимо Плутона 14 июля, «открыл охоту» на возможные кольца и неизвестные науке спутники карликовой планеты в попытке предотвратить себя от возможных столкновений в космических окрестностях Плутона. Эта кампания, стартовавшая в понедельник 11 мая, включает в себя съемки окружающей Плутон области космического пространства при помощи камеры для дальних наблюдений космического аппарата, и эти мероприятия в рамках кампании планируется проводить вплоть до 1 июля, сообщили члены команды миссии.

«Помните «семь минут ужаса» членов команды Curiosity? — сказал руководитель проекта «Новые горизонты» Алан Стерн, имея в виду сложнейший комплекс мероприятий по посадке марсианского ровера НАСА на поверхность Красной планеты, который диспетчерам миссии пришлось произвести всего-навсего за семь минут. — Так знайте, что нас ждут впереди целых семь недель напряженной неопределенности».

Зонд «Новые горизонты» на момент своего запуска, который состоялся в январе 2006 г., был самым быстрым космическим аппаратом, когда-либо отправляемым человеком в космос, и в настоящее время автоматическая научная станция несется сквозь космическое пространство со скоростью около 52416 км/ч. При такой скорости движения достаточно столкновения с обломком диаметром не более нескольких миллиметров, чтобы зонд получил критические повреждения, даже учитывая тот факт, что его корпус защищен кевларовым «бронежилетом».

Источник

Томас Броудхерст, исследователь из Университета Страны Басков, Испания, и Сандор Молнар из Национального университета Тайваня построили компьютерную модель, которая объясняет столкновение между двумя скоплениями галактик.

Скопления галактик являются крупнейшими объектами нашей Вселенной. Они представляют собой группы из сотен тысяч галактик, собранных вместе действием гравитации.

Как правило, скопления галактик растут в размерах за счет объединения с другими скоплениями галактик. Гравитационные силы заставляют их постепенно сближаться друг с другом, несмотря на постоянное расширение Вселенной. Так, система, известная как "El Gordo", крупнейшее известное скопление галактик, образовалась в результате столкновения между двумя крупными скоплениями галактик. Было обнаружено, что в процессе столкновения газ, находящийся в каждом из этих двух скоплений, разогрелся до очень высоких температур, начав светиться в рентгеновском диапазоне.

В рентгеновской области спектра это газовое облако напоминает по форме комету, два длинных хвоста которой протянулись между плотными ядрами двух скоплений галактик. Эта отчетливо выраженная конфигурация позволила исследователям установить относительную скорость столкновения, которая оказалась экстремально высокой (около 2200 км/с), так как эта скорость принимает предельное значение, допускаемое существующими теориями темной материи.

Эти редкие, экстремальные примеры скоплений галактик, находящихся в процессе столкновения, бросают вызов распространенному представлению о том, что темная материя состоит из тяжелых частиц, так как до сих пор ни одна такая частица не была зарегистрирована напрямую, несмотря на множество поставленных экспериментов по её поискам. Том Броудхерст считает, что «поэтому важно найти новую модель, которая позволит лучше понять таинственную темную материю». Броудхерст является автором волновой модели темной материи, опубликованной в журнале Nature Physics в прошлом году.

Используя волновую модель темной материи, ученые интерпретировали наблюдаемые свойства газа и темной материи скопления галактик El Gordo «гидродинамически», разработав компьютерную систему расчета, учитывающую влияние темной материи, на которую приходится большая часть массы этого скопления галактик и которую можно наблюдать в рентгеновской области спектра из-за её экстремально высокой температуры ( порядка 100 миллионов Кельвинов). Доктор Броудхерст и доктор Молнар смогли получить уникальное расчетное решение для этого столкновения, благодаря кометоподобной форме облака горячего газа, и установили расположение и массы двух ядер из темной материи, которые проходят сквозь друг друга под углом с относительной скоростью примерно в 2200 км/с. Это означает, что суммарное выделение энергии в этом процессе больше, чем в любом другом известном космическом процессе, за исключением Большого взрыва.

Исследование было опубликовано в журнале The Astrophysical Journal.

Источник

Используя космический телескоп НАСА «Хаббл», астрономы впервые смогли запечатлеть молодых белых карликов, начавших свое неспешное путешествие длиной в 40 миллионов лет от густонаселенного центра древнего скопления звезд к его бедным звездами «окраинам».

Белые карлики представляют собой сгоревшие остатки звезд, которые стремительно теряют свою массу, охлаждаются и «выключают» свои «ядерные топки». По мере того как эти светящиеся углеродные остовы стареют и теряют массу, диаметры их орбит увеличиваются и звезды начинают мигрировать из центра звездного скопления к его «окраинам». Эта миграция вызывается тем, что среди звезд скопления разгорается своего рода «гравитационная борьба», в результате которой происходит передача момента импульса от более массивных звезд к менее массивным, и последние ускоряются, двигаясь к «окраинам» скопления, а их более тяжелые соседи опускаются к центру скопления. Этот процесс известен как «сегрегация по массе». До сих пор ученые ещё ни разу не наблюдали этот «звездный конвейер» в действии.

В новом исследовании группа астрономов под руководством Джереми Хейла из Университета Британской Колумбии, США, использовали «Хаббл» для наблюдений «исхода» белых карликов из центральной части шарового звездного скопления 47 Тукана, плотной агрегации из сотен тысяч звезд, расположенной в нашей галактике Млечный путь. Это звездное скопление находится на расстоянии в 16700 световых лет от нас в созвездии Тукана.

«Прежде ученые могли видеть лишь итоговую картину: белые карлики уже находятся на своих новых орбитах и никуда не двигаются. А в нашем исследовании мы наблюдали, как вследствие сегрегации по массе происходит движение звезд от центра к периферии звездного скопления», — сказал Хейл.

Исследование появилось в журнале Astrophysical Journal.

Источник

Используя для наблюдений инструменты обсерватории Кека, группа астрономов во главе с Джозефом Хеннави из Института астрономии Макса Планка открыли первый в истории космических наблюдений четверной квазар — четыре весьма редких для Вселенной активные черные дыры, расположенные в тесном соседстве друг с другом. Этот «квартет» находится внутри одной из наиболее массивных структур, открытых в далекой части Вселенной, и его окружает гигантская туманность, состоящая из холодного, плотного газа. Так как вероятность обнаружения «квартета» квазаров, согласно современным теориям, оценивается примерно как один к десяти миллионам, то это новое открытие может привести к пересмотру моделей эволюции квазаров и формирования наиболее крупных космических структур.

Квазары представляют собой наименее продолжительную фазу эволюции галактики, характеризуемую падением материи на сверхмассивную черную дыру, расположенную в центре галактики. На этом эволюционном этапе квазары становятся самыми яркими объектами во Вселенной, светясь в сотни раз ярче, чем все звезды их родительских галактик вместе взятые. Однако эти суперяркие эпизоды длятся лишь «мгновения», по сравнению с общей продолжительностью существования галактик, а потому астрономы считают большой удачей обнаружение галактики, находящейся на этом коротком отрезке эволюционного пути. Отсюда становится понятно, почему квазары на небе встречаются крайне редко и чаще всего бывают разделены расстояниями в сотни миллионов световых лет. И напрашивается вопрос, как же вдруг оказалась возможной эта удивительная находка астрономов: благодаря ли невероятному стечению обстоятельств, или же для неё имелись некие логические основания?

Такие основания могут быть обнаружены в необычных свойствах космического окружения «квартета». Эти четыре квазара окружены гигантской туманностью, состоящей из холодного, плотного газообразного водорода, который светится, переизлучая свет, идущий от квазаров. Кроме того, «квартет» вместе с окружающей его туманностью лежат в далеком уголке Вселенной, в котором находятся неожиданно большие количества материи — что делает его своего рода прообразом будущего скопления галактик.

Высокая плотность газа в этом галактическом протоскоплении повышает вероятность формирования в нем четверного квазара, но находится в противоречии с современными моделями формирования космических структур, рассчитываемыми на суперкомпьютерах, так как согласно этим моделям массивные объекты ранней Вселенной должны быть заполнены разреженным газом, имеющим температуры порядка 10 миллионов Кельвинов, в то время как газ, составляющий обнаруженную гигантскую туманность, в тысячи раз плотнее и холоднее. Для разрешения этого противоречия может потребоваться пересмотр современных теорий формирования и эволюции галактик, считают исследователи.

Источник

Открытие «левовращающего» магнитного поля, пронизывающего Вселенную, может помочь разрешить давно стоящую перед наукой проблему — недостаток антиматерии во Вселенной.

Планеты, звезды, газ и пыль — все почти полностью состоят из «нормальной» материи, то есть вещества, подобного тому, с которым мы ежедневно сталкиваемся на Земле. Однако теория предсказывает существование в природе антиматерии, количество которой должно быть примерно равно количеству нормальной материи.

В 2001 г. профессор Танмэй Вачаспати из Университета штата Аризона, США, опубликовал теоретические модели, в которых предполагается, что вся Вселенная пронизана спиральными (винтовыми) магнитными полями. Он и его команда после опубликования этих результатов приступили к поискам подтверждений существования таких магнитных полей, используя для этого научные данные, собранные космическим гамма-телескопом НАСА «Ферми». Дело в том, что при движении гамма-лучей сквозь пространство Вселенной на них оказывают влияние пронизывающие космическое пространство магнитные поля, и присутствие спирального магнитного поля должно привести к появлению спиральности в характере наблюдаемого телескопом распределения гамма-лучей.

В результате проведенного исследования Вачаспати и его команда не только нашли подтверждение своим догадкам — то есть обнаружили спиральное магнитное поле — но и смогли измерить некоторые его свойства. Так, ученые показали, что открытое ими магнитное поле не только спирально, но и обладает «левым» направлением закручивания линий. Исследователи считают, что это открытие поможет ученым сделать решающий выбор в пользу одного из механизмов, предлагаемых для объяснения наблюдаемого соотношения между материей и антиматерией во Вселенной. К примеру, механизмы, которые имели место спустя несколько наносекунд после Большого взрыва, когда поле Хиггса наделило массами все известные науке частицы, предсказывают существование «левовращающих» магнтных полей, в то время как механизмы, основанные на взаимодействиях, имевших место в ещё более ранние моменты развития Вселенной, предполагают существование «правовращающих» магнитных полей.
Источник

Обнаружить редчайший распад элементарных частиц на Большом адронном коллайдере смогли исследователи из МГУ и их коллеги, работающие в составе коллабораций CMS и LHCb. Что лежит за пределами Стандартной модели и что будут искать на коллайдере, рассказывает отдел науки «Газеты.Ru».

Большой адронный коллайдер стоял «без дела» с февраля 2013 года. За это время его успели модернизировать, а в июне 2015 года ожидаются первые столкновения на высоких энергиях. Тем не менее за эти два года исследователи продолжали свои изыскания, основанные на полученных до остановки коллайдера данных. Исключением не стали и представители коллабораций CMS и LHCb, которые продолжали анализировать полученные в ходе экспериментов данные и публиковать статьи по их результатам.

Исследователи из Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова принимают участие в обоих экспериментах. В листе авторов LHCb находятся пять человек, работающих в МГУ, а в CMS – пятнадцать.

Они принимали участие в работе над статьей, опубликованной в одном из самых престижных научных журналов Nature, в которой рассказывается о распаде B-мезона (B⁰_s) на мю-плюс и мю-минус пару (μ⁺ μ^-). Согласно Стандартной модели, подобный распад происходит в четырех случаях на миллиард, но зафиксировать его прежде не удавалось.

«Это очень редкий распад, и обнаружить его не так просто. Причем в данном случае представители CMS и LHCb проводили эксперименты независимо друг от друга, а затем обработали полученные данные и обнаружили этот распад», — рассказал Виктор Саврин, заместитель директора Научно-исследовательского института ядерной физики имени Д.В. Скобельцына Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова, член церновской коллаборации CMS.

По словам Виктора Саврина, это очень важное достижение, поскольку обнаружить такие редкие распады и измерить их параметры можно только в исключительных экспериментах, проводить которые можно только на Большом адронном коллайдере.

Подобные открытия дают исследователям базу для изысканий, лежащих за пределами Стандартной модели.

«Если распад обнаружен и зафиксирован, это выводит нас за пределы Стандартной модели и позволяет предполагать, что мы сможем зафиксировать процессы, которые лежат за ее пределами», — уверен Виктор Саврин.

Ученые рассчитывают, что после выхода Большого адронного коллайдера на полную мощность им удастся совершить новые открытия и навсегда закрыть ряд дискуссионных вопросов, связанных с теориями, пока что не подтвержденными и не опровергнутыми экспериментально. В частности, исследователи планируют сконцентрироваться на обнаружении частиц, образующих темную материю и темную энергию, которые составляют 95% всей массы Вселенной.

При этом Россия должна стать ассоциированным членом Европейской организации ядерных исследований (CERN) до конца 2015 года. Об этом корреспонденту «Газеты.Ru» рассказал министр образования и науки России Дмитрий Ливанов, уточнив, что в течение нескольких месяцев процедуры будут доведены до конца и соглашение об ассоциации будет подписано.

Источник

Российские физики, в частности, ученые из Московского (МГУ) и Новосибирского (НГУ) государственных университетов, входящие в состав коллабораций CMS (Compact Muon Solenoid) и LHCb (Large Hadron Collider beauty) в ЦЕРНе, приняли участие в обнаружении редкого распада элементарных частиц. Результаты своих исследований авторы опубликовали в журнале Nature, сообщается в пресс-релизах, поступивших в редакцию «Ленты.ру».

Ученые обнаружили распад странного B-мезона (Bs0), образующегося в результате столкновений протонов, на мю-плюс и мю-минус пару (μ+ и μ-). Подобный распад, как следует из Стандартной модели, происходит в трех-четырех случаях на миллиард. Ранее его зафиксировать не удавалось.

«Это очень редкий распад, и обнаружить его не так просто. Причем в данном случае представители коллабораций CMS и LHCb проводили эксперименты независимо друг от друга, а затем обработали полученные данные и обнаружили этот распад», — рассказал Виктор Саврин из МГУ.

Эксперименты в очередной раз подтвердили правильность Стандартной модели и позволили «отбросить целый ряд гипотез, расширяющих Стандартную модель, например, с целью объяснения барионной асимметрии Вселенной», отметил Александр Бондарь из НГУ.

В ЦЕРНе на границе Франции и Швейцарии расположен Большой адронный коллайдер — крупнейшая в мире ускорительная установка. В 2012 году специалисты организации сообщили об открытии частицы со свойствами бозона Хиггса.

После проведения экспериментов коллайдер был остановлен 14 февраля 2013 года. После его двухлетней модернизации исследователи собираются сконцентрироваться на поисках частиц темной материи, следов суперсимметрии и дополнительных пространственных измерений. Ожидается, что столкновение частиц на максимальной энергии (6,5 тераэлектронвольта на пучок) произойдет в начале июня 2015 года.

Источник

Команда исследователей, используя инструмент High Dispersion Spectrograph телескопа «Субару», провели спектроскопические наблюдения солнцеподобных звезд, на которых время от времени наблюдаются «сверхвспышки». Эти звезды впервые наблюдались учеными при помощи космического телескопа «Кеплер». В новом исследовании астрономы подробно изучили свойства этих звезд и подтвердили, что солнцеподобные звезды с крупными солнечными пятнами могут испытывать сверхвспышки.

Эта команда, в которую вошли астрономы из Киотского университета, Университета Хёго и Национальной астрономической обсерватории и Нагойского университета, все научные организации Япония, выбрала объектами своего исследования группу звезд солнечного типа, на которых происходят очень крупные вспышки — суммарная энергия, выделяемая при каждой такой вспышке, превосходит энергию крупнейшей солнечной вспышки в 10-10000 раз.

Это новое исследование стало продолжением наблюдений, проведенных в 2012 г. (Маехара и др., журнал Nature за 24 мая 2012 г.), по результатам которых эта команда сообщила об обнаружении сверхвспышек на звездах солнечного типа. Такое открытие имело большое значение для науки, поскольку впервые позволило астрономам проводить статистический анализ сверхвспышек. Однако для подробного исследования свойств звезд, на которых происходят сверхвспышки, а также выяснения того, возможны ли такие мощные вспышки на одиночных звездах, подобных Солнцу, потребовались дополнительные исследования.

Базируясь на этом первичном открытии, команда произвела спектроскопические наблюдения 50 звезд солнечного типа, на которых происходят свервспышки, при этом были использованы научные данные из банка данных космического телескопа «Кеплер». Подробно изучив спектральные линии исследуемых звезд, команда установила, что 1) более половины исследуемых звезд оказались одиночными (то есть, не двойными); 2) звезды, на которых происходят сверхвспышки, периодически изменяли свою светимость, что соответствует появлению на обращенной к Земле стороне звезды крупных пятен; 3) линия Ca II (854.2 нм) в эмиссионном спектре исследуемых звезд имела довольно малые ширину и высоту, что указывает на наличие на дисках звезд крупных пятен.

Результаты этих наблюдений подтверждают, что на звездах, подобных Солнцу, могут происходить сверхвспышки, если на таких звездах имеются крупные пятна.

Исследование было опубликовано в журнале Publications of the Astronomical Society of Japan.

Источник

Как предполагает новое исследование, красновато-коричневые линии, пересекающие ледяную поверхность Европы, спутника Юпитера, могут оказаться солью из вод подледного океана, потемневшей под воздействием космического излучения.

Исследователи, изучающие природу загадочного спутника Европы, попытались воссоздать его условия в земной лаборатории. Для проведения эксперимента была создана специальная установка. Ученые поместили обычную соль (хлорид натрия) в вакуумную камеру с температурой до минус 270 градусов по Фаренгейту (минус 173 градусов по Цельсию) внутри.

«Мы в шутку назвали установку «Европой в консервной банке», - говорит Кевин Хенд (Kevin Hand), ведущий автор исследования и ученый из лаборатории реактивного движения агентства НАСА в Пасадене, Калифорния. «Созданная в лабораторных условиях, она имитирует условия, которые царят на поверхности Европы в плане температуры, давления и радиационного излучения. Результаты эксперимента впоследствии мы сможем сравнить с данными, полученными от космических аппаратов и телескопов».

Хенд и соавтор исследования Роберт Карлсон, также ученый из лаборатории реактивного движения НАСА, обнаружили, что под воздействием радиационного излучения в условиях Европы традиционно белая соль приобретает желто-бурый цвет. Последний похож на цвет линий на поверхности спутника. 

Чем дольше соль подвергалась воздействию электронных лучей, тем темнее она становилась. По словам Хенда, на основании цвета можно определить и возраст некоторых объектов на поверхности Европы.

Результаты нового исследования, которое было принято к публикации в журнале Geophysical Research Letters, могут помочь ученым лучше понять процессы, происходящие на поверхности спутника Юпитера. 

«У нас есть множество вопросов касаемо Европы, и один из наиболее важных и сложных среди них – есть ли на Европе жизнь», - говорит Курт Нибур, ученый программы НАСА по исследованию внешних планет.

Сегодня агентство НАСА планирует миссию для исследования Европы, которая будет запущена в середине 2020-х годов. На сегодняшний день детали миссии неизвестны, однако вероятно космический аппарат отправится на орбиту Юпитера и совершит десятки облетов Европы в течение трех-четырех лет.

Источник

Физики рассказали об обнаружении в атмосфере Земли облака антиматерии. Согласно расчетам ученых, размеры грозового облака, в котором содержится антивещество, достигают двух километров в поперечнике. Об этом сообщается на сайте Nature.

Антиматерию физики определили по ее аннигиляции — реакции между материей (в данном случае — электронами) и ее антивеществом (антиэлектронами — позитронами), в результате которой образуется гамма-излучение.

К таким выводам ученые пришли, закончив анализ данных, полученных 21 августа 2009 года, когда самолет Gulfstream V занимался радиолокацией побережья штата Джорджия. Тогда воздушное судно попало в грозовое облако, а его детекторы зафиксировали три пика гамма-излучения с энергиями 511 килоэлектронвольт.

Каждый такой пик длился примерно пятую долю секунды и сопровождался другими, более низкими сигналами. Проанализировав данные, ученые определили, что самолет оказался в облаке антиматерии, размеры которого и его состав позднее определялись специалистами.

По мнению экспертов, существующая атмосферная активность, в частности молнии, не может приводить к образованию такого высокоэнергетического излучения. Наиболее приемлемым его объяснением ученые посчитали пролет Gulfstream V сквозь облако с позитронами.

Эксперты в целом согласны, что пики, зафиксированные приборами самолета, возникли из-за аннигиляции материи и антиматерии. Однако они осторожны в своих оценках размеров облака. Так, физик Джаспер Киркби из ЦЕРНа, занимающийся расследованием случившегося, полагает, что размеры облака должны быть намного меньше.

С ним согласен Александр Гуревич, российский ученый из Физического института имени Лебедева Российской академии наук, который полагает, что позитроны и электроны аннигилировали в непосредственной близости от самолета, в частности на его крыле. Само возникновение античастиц ученый связывает с приобретением заряда крылом и возникновением интенсивных электрических полей, которые и привели к рождению позитронов.

Ученые собираются продолжить исследования наблюдаемого атмосферного эффекта. С этой целью в районы грозовых туч они посылают воздушные шары с необходимой аппаратурой. Кроме того, они планируют использовать защищенный самолет — американский штурмовик Fairchild-Republic A-10 Thunderbolt II.

Источник

Космический аппарат НАСА «Новые горизонты» сделал первое «семейное» фото системы Плутона, захватив саму карликовую планету и все пять ее известных спутников.

Аппарат «Новые горизонты», который максимально приблизится к Плутону уже 14 июля, сделал ряд снимков за период с 25 апреля по 1 мая, используя камеру Long Range Reconnaissance Imager (LORRI). По словам членов команды миссии, космическому аппарату впервые удалось заснять маленькие спутники Плутона – Кербер и Стикс.

«Просто удивительно, что камере LORRI удалось различить эти крошечные спутники с расстояния более чем 55 миллионов миль (88,5 миллионов километров)», - говорится в сообщении Алана Стерна, ведущего исследователя миссии «Новые горизонты» из Юго-Западного исследовательского института в Боулдере, Колорадо.

На сегодняшний день ученым удалось обнаружить пять спутников Плутона – Харон, Гидру, Никс, Кербер и Стикс. Харон, достигая 1 043 км в диаметре, является в половину меньше Плутона; остальные же четыре спутника в сравнении с ним – это крохотные луны. Так, например, считается, что Стикс и Кербер достигают лишь от 7 до 21 км и от 10 до 32 км в диаметре соответственно.

Спутники Кербер и Стикс впервые были обнаружены в 2011 и 2012 годах соответственно исследователями команды «Новые горизонты» с помощью космического телескопа Хаббл агентства НАСА. В ближайшее время космический зонд «Новые горизонты» будет готов самостоятельно начать поиск новых спутников. 

«Аппарат «Новые горизонты» находится на пороге своих открытий», - говорится в том же сообщении исследователей миссии из Юго-Западного исследовательского института в Боулдере. «Если космическому аппарату удастся обнаружить новые спутники по мере приближения к Плутону, то это будут миры, которые никто и никогда не видел прежде».

Миссия «Новые горизонты» была запущена в январе 2006 года, ее стоимость составляет 700 млн долларов. Космический зонд нацелен подобраться к Плутону на близкое расстояние для изучения карликовой планеты и ее спутников. Вокруг Плутона, открытого в 1930 году, все еще остается множество нераскрытых тайн. Даже на лучших снимках телескопа «Хаббл» карликовая планета представлена в виде размытых пикселей. 14 июля аппарат «Новые горизонты» приблизится к Плутону на расстояние 12 500 км.

Источник

На протяжении долгого времени астрономы спорят о том, сколько спиральных рукавов насчитывает Млечный путь: четыре или все же два? Спиральная структура нашей галактики изучена недостаточно хорошо. Большинство ученых считают, что Млечный путь имеет четыре спиральных рукава, однако сравнительно недавние наблюдения с помощью телескопа «Спитцер» агентства НАСА заставили исследователей усомниться в этом. Данные, полученные от телескопа, дали основания предположить, что у нашей галактики лишь два спиральных рукава. В 2013 году, когда астрономы наносили на карту области звездообразования, они обнаружили два затерянных спиральных рукава. Таким образом, исследователи вернулись к версии, согласно которой в нашей галактике насчитывается 4 рукава. 

В недавнем времени в защиту этой версии было выдвинуто еще одно доказательство. 

Команда бразильских астрономов изучала звездные скопления, чтобы проследить структуру галактики. «Полученные нами результаты выступают в поддержку теории, согласно которой наша галактика имеет четыре рукава. Последние включают в себя рукав Персея, рукав Стрельца и два внешних рукава», - отмечают исследователи из федерального университета Рио-Гранде-ДУ-Сул.

«Несмотря на все наши усилия, направленные на то, чтобы лучше понять структуру галактики, все еще остается масса вопросов. У ученых нет единого мнения в отношении числа и формы спиральных рукавов галактики», - говорит ведущий автор исследования Д. Камарго (D. Camargo). Он также добавил, что расположение солнца на затененном диске галактики являлось основным фактором, препятствующим нашему пониманию более широкой структуры Млечного Пути. Иными словами, мы не можем изучить нашу галактику с высоты птичьего полета. 

Команда исследователей отметила, что молодые внедренные кластеры позволяют отлично проследить структуру галактики. «Результаты последнего исследования показывают, что внедренные кластеры галактики преимущественно расположены в спиральных рукавах», - объясняют ученые. Они также отмечают, что звездообразование может происходить после распада и фрагментации гигантских молекулярных облаков, обнаруженных в спиральных рукавах. Молодые внедренные звездные скопления, что возникают впоследствии, позволяют изучить структуру галактики, так как они не перемещаются далеко от места своего рождения.

Чтобы выявить молодые внедренные кластеры команда исследователей использовала данные от инфракрасного телескопа WISE агентства НАСА. Так, ученым удалось обнаружить 7 новых внедренных кластеров, некоторые из которых могут быть частью более крупного скопления, находящегося в рукаве Персея. Они предположили, что гигантские молекулярные облака были сжаты спиральным рукавом, что могло стать причиной возникновения многочисленных звездных скоплений, схожих по возрасту. 

Команда также использовала данные, полученные в ходе обзора неба в инфракрасном диапазоне 2MASS, для того чтобы определить расстояние до обнаруженных звездных скоплений. Исследование было нацелено на то, чтобы установить точные фундаментальные параметры кластера и в результате получить новые сведения о структуре галактики.

Новое исследование, возглавили которое Д. Камарго, К. Боннато (С. Bonatto), и Е. Бика (E. Bica), получило название «Изучение спиральной структуры галактики с помощью внедренных кластеров». Его результаты будут опубликованы в следующем выпуске ежемесячника Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS).

Источник

Таинственные яркие пятна, обнаруженные на поверхности карликовой планеты Цереры, хорошо видны в серии снимков высокого разрешения, сделанных космическим аппаратом НАСА Dawn 3 и 4 мая 2015 г. Эти фотографии были сделаны с расстояния в 13600 километров от поверхности Цереры.

На этих наиболее подробных на сегодняшний день снимках отчетливо видно, что эти яркие пятна, расположенные в одном из кратеров северного полушария Цереры, состоят из множества более мелких пятен. Однако точно установить природу этих образований ученым пока не удалось.

«Ученые миссии Dawn теперь могут утверждать, что высокая яркость этих пятен связана с отражением солнечного света материалом с высокой отражательной способностью, расположенным на поверхности, возможно, льдом», — сказал Кристофер Рассел, руководитель проекта Dawn из Калифорнийского университета, США.

Эти снимки дают возможность ученым подробнее разглядеть формы и размеры кратеров, а также ряда других форм рельефа поверхности Цереры. Разрешение этого снимка составляет 1,3 километра на один пиксель.

Космический аппарат (КА) Dawn в настоящее время завершил свой первый виток по орбите, с которой он производит составление карт поверхности Цереры. В ходе этого 15-дневного облета карликовой планеты зонд произвел множество новых наблюдений при помощи своих научных инструментов. 9 мая КА зажег свой ионный двигатель, начав таким образом свое путешествие на вторую по счету «научную» орбиту, на которую он должен выйти 6 июня.

Спутник Dawn является первым КА когда-либо посетившим карликовую планету и первым КА когда-либо находившимся на орбитах сразу двух небесных тел Солнечной системы. До своего прибытия на Цереру, состоявшегося 6 марта 2015 г., зонд изучал гигантский астероид Весту в течение 14 месяцев в 2011 и 2012 гг.

Источник

Наши знания о Большом взрыве стали значительно глубже за последнее десятилетие, в течение которого многочисленные исследования реликтового излучения, проводимые как при помощи космических спутников, так и с Земли, позволили уточнить ряд параметров, связанных с очень ранней Вселенной, достигая удивительной точности измерений в несколько процентов. К сожалению, наше знание о том, что произошло после этого взрыва — начиная с тех первых нескольких сотен тысяч лет и вплоть до сегодняшнего дня, то есть через 13,7 миллиарда лет — до сих пор зияет пробелами. Мы знаем, что галактики и их звезды сформировались из остывающей, волокнистой сети из материи на заре развития Вселенной. Появление во Вселенной этих новых для неё космических объектов привело к повторной ионизации газообразного водорода, а галактики и звезды продолжили эволюционировать и сталкиваться друг с другом по мере постепенного расширения Вселенной. Далекие галактики являются тусклыми и их трудно обнаружить, и хотя возможности астрономических наблюдений постоянно растут, исследователям приходится обращаться к компьютерному моделированию, чтобы попытаться найти недостающие элементы головоломки под названием «Вселенная».

На сегодняшний день существует три основных теоретических подхода к расчету частоты космических столкновений между галактиками. В первом подходе осуществляется не моделирование формирования галактик на основе самых базовых принципов, а, скорее, «отрисовка» галактик в окружении темной материи (т.н. «гало» из темной материи) с учетом ограничений, накладываемых наблюдениями. Во втором подходе моделирование формирования галактик происходит в соответствии с простыми математическими «рецептами», опять же при использовании гало из темной материи в качестве основы модели. Третий подход, называемый гидродинамическим моделированием, предполагает самосогласованное моделирование каждого из элементов Вселенной (темной материи, газа и звезд), что до сих пор представляло собой непростую с точки зрения количества требуемых вычислений задачу.

В настоящее время астрономы из Гарвард-Смитсоновского астрофизического центра, США, во главе с Висентом Родригез-Гомезом разработали теоретические основы для нового метода расчета частоты столкновений между галактиками в рамках проекта Illustris, космологической гидродинамической модели, в которой производится расчет процессов формирования галактик, достигающих нескольких сотен световых лет в диаметре. Этот размер достаточно велик, чтобы воспроизводить многие известные свойства галактик и скоплений галактик как нашего времени, так и более ранних эпох.

Исследование было опубликовано в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Источник

После эпического путешествия по всей Солнечной системе, космический аппарат НАСА «Новые горизонты», наконец, приближается к своей цели – системе Плутона, расположенной на расстоянии 3-ех миллиардов миль от Земли. В декабре, после девяти лет путешествия, космический аппарат был выведен из спящего режима в рамках подготовки к встречи с карликовой планетой. Это событие произойдет уже в июле.

Когда Уильяма Маккиннона, планетарного ученого из Вашингтонского университета в Сент-Луисе и одного из исследователей миссии «Новые горизонты», спросили о том, взволнован ли он, тот ответил: «Как я могу ответить на этот вопрос? Мы работали над этим 25 лет, и теперь от цели нас отделяет всего лишь миг. Это кажется немного нереальным».

В последний раз «первое знакомство» с планетой состоялось в 1989 году. Тогда космический аппарат «Вояджер 2» пролетел в 48 тыс. км от поверхности Нептуна. 

«Старожилы вроде меня помнят эти первые встречи», - говорит Маккиннон. «Я помню, как будучи еще мальчишкой и сидя на полу в спальне родителей рассматривал газету, в которой были опубликованы фотографии Марса. Их прислал аппарат «Маринер-4». На зернистых снимках были видны кратеры».

Когда аппарат «Новые горизонты» стартовал с Земли, Плутон считался планетой, а единственным его известным спутником являлся Харон. В 2006 году Плутон был отнесен к карликовым планетам, а телескоп Хаббл с тех пор обнаружил на его орбите еще четыре спутник: Никту, Гидру, Кербер и Стикс.

«В 1980-х годах стали применяться светочувствительные ПЗС-детекторы. Они были способны различить гораздо более тусклые объекты в сравнении с фотопластинками», - говорит Маккиннон. В 1992 году, используя прикрепленный к телескопу ПЗС-детектор, астрономы Дэвид Джевит и Джейн Лу открыли первый объект в пояса Койпера. Шесть месяцев спустя они обнаружили еще один. 

Сегодня в поясе Койпера насчитывается более 2000 каталогизированных объектов. Некоторые из них относятся к карликовым планетам. «Этого достаточно для того, чтобы мы могли увидеть структуру пояса», - говорит Маккиннон. 

«Всех нас учили, что гигантские планеты во внешней Солнечной системе сформировались приблизительно там, где они находятся сейчас», - поясняет Маккиннон. «Однако исследователям, которые работали над построением моделей формирования газовых гигантов, не удавалось заставить их усидеть на одном месте. Причина тому кроется в обмене энергией между ними и меньшими телами».

В 2005 году международная группа астрономов, работающих в Ницце (Франция), предложила идею о том, что планеты-гиганты первоначально сформировались намного ближе к Юпитеру, ближайшему к Солнцу газовому гиганту, но затем начали перемещаться во внешнюю Солнечную систему. Это могло стать своего рода толчком для Нептуна и заставить его двигаться в пояс планетезималей.

Странствующий Нептун породил в этой зоне хаос. Некоторые тела оказались с ним в орбитальном резонансе. Кроме того, с помощью других гигантских планет Нептун вытолкнул большинство из объектов пояса из Солнечной системы, а также стал причиной их столкновений друг с другом или другими планетами, включая Землю. 

«Сегодня, когда мы создаем детальные компьютерные модели образования Солнечной системы», - говорит Маккиннон, «то получаем подобие того, что фактически представляет собой пояс Койпера сегодня».

Таким образом, ученые полностью пересмотрели свое понимание Плутона. Аппарат «Новые Горизонты» готовится к встрече с планетой. Космическое тело, которое не так давно считалось 9-ой планетой, в 21-ом столетии относится к третьему классу планет. Плутон изменил наши представления о том, как сформировалась Солнечная система. Большие достижения для маленькой планеты.

Источник