Новости науки

Некоторые из галактик нашей Вселенной являются активными «звездными фабриками». Например, в нашей галактике Млечный путь в среднем каждый год рождается по одной новой звезде. В других галактиках звездообразование, напротив, стихло много лет назад и теперь идет очень медленно.

О причинах таких различий в звездообразовательной активности галактик астрономы задумываются уже не первый год. Однако теперь, после более чем 20-летних поисков, команда астрономов, возглавляемая сотрудниками Университета штата Мичиган (MSU), похоже, нашла ответ на этот вопрос.

Согласно результатам нового исследования, «галактический дождь» может быть ключом к пониманию звездообразовательной активности галактики.

«Мы все знаем, что в дни, когда на нашей планете с неба выпадают осадки, мы можем добираться на работу намного дольше, чем в ясную, солнечную погоду, — сказал Марк Войт, профессор физики и астрономии из MSU, возглавляющий исследовательскую группу. — А теперь мы применили этот принцип к изучению галактик с гигантскими центральными черными дырами — и оказалось, что «галактические осадки» могут замедлять формирование в них звезд».

Конечно же, на уровне галактик речь не идет о дожде или снеге в буквальном смысле, а ученые подразумевают под «осадками» холодный газ, который является материалом для процессов звездообразования. При подходящих условиях этот газ превращается в звезды, однако его может ожидать и другая судьба. Некоторые из газовых облаков могут падать на гигантскую черную дыру, лежащую в центре скопления галактик. Это приводит к появлению мощных джетов излучения, разогревающих газ до таких температур, при которых дальнейшее звездообразование затрудняется.

Исследователи, используя рентгеновскую обсерваторию «Чандра» НАСА, проанализировали рентгеновское излучение, идущее от более чем 200 галактических скоплений. Астрономы обнаружили, что близ галактик, лежащих рядом с самыми массивными черными дырами Вселенной, формирование звезд, несмотря на наличие больших количеств газа, затруднено. В других галактиках, которые окружены более холодными газовыми облаками, начинается «выпадение осадков», то есть формирование новых звезд и планет.

Источник

Астрономы, используя инструменты, установленные на телескопах Паломарской обсерватории в Сан-Диего, США, обнаружили планету, лежащую в четверной звездной системе.

Это открытие стало лишь вторым по счету за всю историю наблюдений космоса открытием планеты, находящейся в системе из четырех звезд. Хотя эта планета была известна астрономам ранее, но прежде считалось, что она находится в тройной звездной системе. Первая в истории астрономической науки планета из четверной звездной системы носит название KIC 4862625 и была обнаружена в 2013 г. астрономами-любителями, использовавшими данные, предоставленные миссией НАСА «Кеплер».

Это новейшее открытие также свидетельствует о том, что планеты, расположенные в системе из четырех звезд, могут встречаться в нашей Вселенной чаще, чем считалось ранее. Недавние исследования показали, что этот тип звездных систем, в котором чаще всего две тесные пары звезд обращаются относительно общего центра масс по орбите большого диаметра, намного более распространен во Вселенной, чем предполагалось прежде.

«Примерно 4 процента звезд, подобных Солнцу, находятся в четверных звездных системах, и эта цифра выше, чем предыдущие оценки количества звезд такого типа во Вселенной, по причине того, что техника астрономических наблюдений постоянно совершенствуются», — сказал один из соавторов новой научной работы Андрей Токовинин из Интерамериканской обсерватории, Чили.

Вновь обнаруженная планетная система носит название 30 Ari и находится на расстоянии в 136 световых лет от нас в созвездии Ареса. Экзопланета является газовым гигантом с массой, почти в 10 раз превышающей массу Юпитера, которая обращается вокруг ближайшей к ней звезды системы с орбитальным периодом в 335 дней. У центральной звезды планетной системы имеется звезда-компаньон, которая лежит достаточно близко к ней, однако гигантская планета не обращается по орбите вокруг этой второй звезды. Кроме того, в системе имеется вторая звездная пара, расположенная на довольно большом удалении в 1670 а.е. (1 а.е. = 150 млн километров) от первой пары. Таким образом, если бы мы, находясь на этой гигантской планете, могли взглянуть в её небо, то мы увидели бы там одно небольшое «Солнце» и две ярких звезды, видимых даже в дневное время суток. При рассмотрении в телескоп одной из этих звезд в ней можно было бы различить звездную пару.

Источник

Одна из больших загадок в эволюции Вселенной - это судьба плотных массивных галактик, которые существовали на стадиях развития Вселенной.

Астрономы из технологического университета Суинберна полагают, что нашли объяснение.

Профессор Алистер Грэхэм сказал, что когда наша Вселенная была молодой, существовало много плотных эллиптических галактик (ЭГ), содержащих триллионы звезд. В процессе расширения Вселенной свету потребовалось время, для преодоления расстояния космического пространства, следовательно, мы наблюдаем эти галактики в том состоянии, когда развивалась Вселенная. В настоящее время во Вселенной встречается очень мало таких шарообразных звездных систем.

Самая популярная теория аргументировала это тем, что, вероятно, тогда слияние галактик приводило к их разрушению и трансформации в более массивные ЭГ. Тем не менее, в то время не произошло достаточного количества столкновений галактик, что послужило причиной сокращения количества этих плотных сфероидов.

Астрономы из Суинберна, под руководством профессора Грэхэма, исключили необходимость в этой сомнительной теории потому что они обнаружили эти недостающие галактики.

Доктор Билилин Дуло, соавтор этого исследования сказал, что эти галактики прятались в плоских местах. Сфероиды покрыты дисками звезд и более маленьких галактик, которые, возможно, на протяжении миллиардов лет в качестве стройматериала использовали сгустки водорода в виде газа.

Количество таких сокрытых систем, при грубом подсчете, соответствует количеству плотных массивных галактик на ранней стадии развития Вселенной.

Профессор Грэхэм сказал, что в отличие от массивных динозавров, которые существовали, когда планета Земля была намного моложе, галактические динозавры нашей Вселенной не исчезли, т.е. они вошли в состав больших, относительно тонких звездных дисков.

Поскольку, в настоящее время, проводится очень большое количество исследований галактик, стало обычной практикой обрабатывать галактики как отдельные единицы. Аккуратное разделение каждой галактики: на их внутренний сфероид и внешний диск, позволило исследователям обнаружить отсутствующие компоненты.

Аспирант, задействованный в этом исследовании Гулия Саворгнан, говорит, что внутренний компонент является плотным и массивным, в то время как вся галактика не является плотной. Это объясняет тот факт, почему эти системы были упущены, нам просто необходимо лучше анализировать эти галактики, чем нежели рассматривать их как отдельные объекты.

Центральный сфероид Млечного Пути, по всей видимости, частично, также существовал на ранней стадии развития Вселенной. Мы знаем, что возраст части этих звезд 12 млрд лет, немного моложе, чем возраст нашей Вселенной. Неясным остается вопрос о том, какая часть нашей галактической выпуклости, возможно, затем была построена посредством других процессов.

Источник

Подчас метеорологи оказываются не в силах составить точный прогноз погоды даже у нас на Земле, но сегодня ученые из Массачусетского технологического университета (MIT), США, сообщают о том, какая облачность наблюдается на… планетах, расположенных за пределами нашей Солнечной системы!

В новой научной статье исследователи из Департамента наук о Земле, атмосфере и планетах MIT описывают технику анализа данных, полученных от космического телескопа «Кеплер» НАСА, которая позволяет определять типы облаков, присутствующих в атмосферах экзопланет.

Эта исследовательская группа, возглавляемая Керри Кахоем, ассистент-профессором аэронавтики и астронавтики из MIT, уже применяла ранее этот метод анализа для определения свойств облаков экзопланеты Kepler-7b. Эта планета известна как «горячий Юпитер», так как температуры в её атмосфере достигают 1700 Кельвинов.

Космический аппарат НАСА «Кеплер» был сконструирован для поиска землеподобных планет, обращающихся вокруг далеких звезд. Телескоп был наведен на фиксированный участок космического пространства, в пределах которого он непрерывно отслеживал яркость более чем 145000 звезд. Экзопланета, обращающаяся вокруг какой-либо из этих звезд, вызывает при прохождении перед звездой временное снижение её яркости, позволяя таким образом астрономам обнаруживать далекие планеты. Кроме того, анализируя тонкие изменения спектрального состава света звезды, прошедшего сквозь атмосферу экзопланеты, ученые могут определять присутствие в атмосфере планеты облаков.

В своем новом исследовании ученые из MIT, используя имеющиеся у них модели температуры и давления для атмосферы экзопланеты Kepler-7b, составили карты возможных распределений в ней различных типов облаков. После этого исследователи сравнивали отражательную способность каждой полученной ими в результате моделирования атмосферы планеты с данными наблюдений, проведенных миссией «Кеплер», и выбрали в конечном итоге модель, наилучшим образом удовлетворяющую наблюдениям. Интересно отметить, что атмосфера раскаленной планеты Kepler-7b богата магнием и силикатами, находящимися здесь в парообразном состоянии.

Источник

Новое исследование, проведенное учеными из Гранадского университета, может сыграть большую роль в установлении природы темной материи (ТМ), представляющей собой одну из самых важных тайн в физической науке. Считается, что ТМ составляет более 80 % от общей массы Вселенной, хотя эти оценки основаны лишь на непрямых доказательствах существования этой загадочной субстанции, то есть на её гравитационных эффектах.

В новой статье ученые международного исследовательского проекта под названием "FQM Stelar Evolution and Nucleosynthesis" во главе с Адрианом Айалой установили ограничения на свойства одной из частиц-кандидатов на роль частицы ТМ — аксиона. Члены этого научного проекта используют звезды как лаборатории для изучения элементарных частиц: благодаря высоким температурам, поддерживающимся внутри звезд, фотоны в них могут превращаться в аксионы, которые покидают звезду, унося с собой часть её энергии.

«Такая потеря энергии может иметь интересные последствия, независимо от того, сможем ли мы их наблюдать, или нет, на некоторых этапах звездной эволюции, — говорит Адриан Айала. — В нашем исследовании мы произвели численное (компьютерное) моделирование эволюции звезд, начиная с рождения звезды и вплоть до того момента, когда она израсходует сначала весь водород, а затем и гелий, имеющийся внутри неё, включая и те процессы, которые ведут к образованию аксионов».

Результаты указывают на то, что испускание звездой аксионов может существенно снизить время, требуемое для сжигания светилом гелия в своем центре на протяжении этапа эволюции, называемого горизонтальной ветвью диаграммы Герцшпрунга-Рассела. Это связано с тем, что энергия, уносимая аксионами, восполняется за счет термоядерного горения гелия, что ведет к его более активному потреблению.

Используя эту зависимость, ученые смогли оценить количества аксионов, испускаемых звездами, исходя из данных о продолжительности нахождения звезд на горизонтальной ветви. Количества формирующихся аксионов определяются константой фотон-аксионного спаривания, характеризующей взаимодействие между фотоном и аксионом. В новом исследовании ученые оценили верхний предел значения этой константы, наложив таким образом на неё более строгие ограничения, чем те, которые существовали до сих пор.

Источник

В 1905 году Альберт Эйнштейн объяснил природу фотоэлектрического эффекта, наблюдаемого при падении света на различные металлы, когда освещённые материалы испускают электроны. С тех пор все физики знают, что свет это не просто электромагнитная волна, но и элементарная безмассовая частицы - фотон. Но при этом более ста лет учёные не могли придумать эксперимент, позволяющий воочию увидеть эту двойственную природу.

Совместная группа исследователей из двух университетов в Великобритании изготовила новый тип светоизлучающих диодов, состоящих из нескольких двумерных материалов – металлического графена, диэлектрического гексагонального нитрида бора и различных полупроводниковых монослоев дихалькогенидов переходных металлов. Устройства излучают свет по всей своей поверхности, имея при этом высокую квантовую эффективность (около 10%). При этом сформированные гетероструктуры имеют толщину порядка 10 – 40 атомов. В перспективе они могут использоваться в полупрозрачных устройствах, к примеру, в дисплеях или в гибкой электронике.

Источник

Что обнаружено при исследовании Марса? Найден – череп динозавра? Обнаружена – крыса или белка? На фотографиях, полученных с марсохода Curiosity, позвоночники некоторых вымерших марсианских животных и череп человека, наполовину выступающий наружу? Однако, все эти фигуры состоят из камня. Этот эффект называется парейдолия, или другими словами, плоды нашего воображения, которые присваиваются любым объектам, в том числе существующим на Марсе, с целью обоснования существования жизни или признаков жизни на других планетах, т.е. что мы не единственные во Вселенной. 

В центре фотографии располагается снимок объекта внешне похожего на череп динозавра, выступающий из Марсианского реголита, причем на этом снимке отчетливо видно, что все зубы на месте. Однако нет ни одного углубления, в котором должен располагаться зуб. Челюстная кость не имеет ни одного суставного соединения с костями черепа. И в этом случае наш разум нивелирует этот дефект, искусственно заполняя пустоты, в результате чего мы соглашаемся с другими и убеждаем самих себя, что это ископаемый остаток. Это свойство нашего разума вносить дополнительные элементы в объекты носит название парейдолии.

Крыса на Марсе, снимок в верхней части фотографии, действительно этот объект в достаточной мере имеет похожую анатомическую форму и находится в затаившемся виде, как бы удерживая последние глотки воздуха, т.е. как будто, в результате какой-то глобальной катастрофы исчезла почти вся атмосферная оболочка с поверхности Марса.

Следующее фото - это лик в области Кидонии на Марсе. На этой не четкой фотографии, полученной от орбитального спутника Викинг, представлено точное доказательство наличия древней цивилизации. Однако, камера еще одного космического аппарата исследующего Марс, позволила получить снимки высокой четкости, и на основании этого можно утверждать, что это гора имеет необычный фигурный рез. Несмотря на все это, поверхность Марса геологически очень впечатляющая и не разочарует тех, кто находится в поисках прошлых цивилизаций.

Задолго до обнаружения лика в области Кидонии на Марсе, итальянский астроном Шиапарелли нашел там продольные изгибы и назвал их на итальянский манер «каналами», что привело к замешательству во всем мире из-за неправильного перевода и послужило источником домыслов о существовании древних цивилизаций на Марсе. Оказалось, что «каналы» на Марсе видимые невооруженным глазом это оптическая иллюзия или парейдолия.

Источник

Пыль играет большую роль во Вселенной — она участвует в формировании как планет, так и новых звезд. Однако пыль не присутствовала во Вселенной изначально, и ранние галактики содержали в себе лишь газ, не пыль. В настоящее время международная команда астрономов, возглавляемая исследователями из Института Нильса Бора, открыла богатую пылью галактику на заре развития Вселенной. Это открытие показывает, что в галактиках нашей Вселенной очень быстро сформировались частицы пыли, содержащие такие элементы как углерод и кислород — из которых могут формироваться планеты.

Космическая пыль представляет собой крохотные частицы, состоящие из углерода (мелкая сажа) или из силикатов (мелкий песок). Вещество космической пыли в основном представлено такими элементами, как: углерод, кремний, магний, железо и кислород. Эти элементы образуются в процессах термоядерного синтеза внутри звезд и извергаются в космическое пространство, когда звезда умирает и взрывается. В космосе они собираются в облака из пыли и газа, формируя таким образом новые звезды, и для каждого поколения новых звезд элементов становится все больше. Этот процесс протекает небыстро, и в самых ранних галактиках нашей Вселенной пыли почти не было, по причине того, что она к тому времени ещё не успела сформироваться.

Однако теперь команда исследователей открыла очень далекую галактику, содержащую большие количества пыли, и это открытие позволит астрономам скорректировать свои расчеты, касающиеся скорости образования пыли в ранней Вселенной.

«Впервые в истории космических наблюдений мы видим пыль в одной из самых далеких галактик, доступных наблюдениям — в галактике, возраст которой насчитывает лишь 700 миллионов лет от Большого Взрыва. Это галактика не очень больших размеров, и тем не менее, она уже наполнена пылью. Эти находки стали для нас неожиданностью, и они говорят нам о том, что обычные галактики в ранней Вселенной были обогащены тяжелыми элементами раньше, чем мы ожидали», — рассказал Дэрэк Ватсон, астрофизик из центра Dark Cosmology Centre Института Нильса Бора Копенгагенского университета, Дания, и лидер международного исследовательского проекта, включающего ученых из Швеции, Шотландии, Франции и Италии.

Источник

Новый тип жизненных форм, базирующихся на метане и не использующих в своей жизнедеятельности кислорода, однако имеющих обмен веществ и способность к самовоспроизводству, был смоделирован исследовательской группой из Корнелльского университета, США.

В новом исследовании инженеры-химики и астрономы предложили концепцию клеточной мембраны, состоящей из небольших молекул органических азотсодержащих соединений и способную функционировать при температурах жидкого метана, которые могут достигать -180 градусов Цельсия.

Жизнь на Земле базируется на двуслойной фосфолипидной мембране, образующей прочный, проницаемый для воды и многих растворенных в ней веществ пузырек, в котором заключено органическое вещество каждой клетки. Такой пузырек из клеточной мембраны называется липосомой. Поэтому многие астрономы ищут внеземную жизнь в так называемой «обитаемой зоне» вокруг Солнца, где вода может существовать в жидкой форме. Но что если жизнедеятельность клетки основана не на воде, а на метане, который имеет намного более низкую температуру замерзания?

Инженеры-химики назвали свою концепцию клеточной мембраны «азотосомой». «Азотосома» состоит из азота, углерода и кислорода, которые, как известно, присутствуют в морях Титана. Эта клеточная оболочка показала в ходе сеанса компьютерного моделирования такие же стабильность и гибкость, как у липосом земных жизненных форм. В качестве основного химического соединения вещества «азотосомы», учеными был выбран акрилонитрил, молекулы которого в метановой среде способны соединяться в мембраноподобные структуры. Наличие акрилонитрила — бесцветного ядовитого органического соединения — в атмосфере Титана было ранее надежно установлено.

Следующим этапом своего исследования его авторы видят подробное изучение поведения клеток с азотистой мембраной в среде жидкого метана.

Источник

Инженеры-химики и астрономы из Корнельского университета разработали «шаблон» для жизни, который мог бы выжить в суровом, холодном мире, в частности на Титане. 

(A) Азотосом. (B) Молекулы вместе. (C) Мицеллы. (D) Пузырек Азотосома в разрезе с диаметром 90 Å

Их теория клеточной мембраны, состоящей из небольших органических соединений азота и способной функционировать в жидком метане при температуре 292 градусов ниже нуля, публикуется в Science Advances (27 февраля).

На Земле жизнь основана на фосфолипидных бислоевых мембраннах — пузырьках, пропускающих влагу. Пузырек из такой мембраны называется липосомой. Таким образом, многие астрономы в поисках внеземной жизни ищут то, что называется околозвездной обитаемой зоной, в которой возможно существование жидкой воды. Но что, если бы клетки были основаны не на воде, а на метане, который имеет значительно более низкую точку замерзания? Инженеры назвали свою теорию клеточной мембраны «azotosome», от слова «азот».

Азотосом состоит из молекул азота, углерода и водорода, которые, как известно, присутствуют в криогенных морях Титана. Азотосом демонстрирует ту же стабильность и гибкость, что и аналогичные липосомы на Земле.

Инженеры использовали метод молекулярной динамики, чтобы провести проверку соединений из метана для самостоятельной сборки в мембранные структуры. Наиболее перспективные соединения, которые они нашли — это акрилонитрил, который показал хорошую стабильность, прочный барьер разложения и гибкость, подобную фосфолипидным мембранам на Земле. Акрилонитрил — бесцветные, ядовитые, жидкие органические соединения, используемые в производстве акриловых волокон, смол, термопластов, присутствуют в атмосфере Титана.

Следующий шаг для ученых — попытаться продемонстрировать, как эти клетки будут вести себя в метановой среде, что вполне может быть аналогом для размножения и метаболизма в бескислородных клетках.

Источник

Длительный период времени предполагалось, что размер сверхмассивной черной дыры (ЧД), находящейся в ядре галактики, тесно связан с количеством звезд, входящих в состав галактики.

Каждая галактика располагается вокруг гало или массивного диска темной материи, и чем больше галактика, тем больше диск этой темной материи. Видимые звезды любой галактики составляют лишь очень небольшую долю от общей массы этой галактики, это значит, что гало может расширяться на сотни тысяч световых лет от видимого края галактики.

Предполагается, что видимые звезды и газ в галактике подобны стержню этой галактики, а остальная часть колеса расширяется далеко в межгалактическое пространство космоса, но оно не видимо, поскольку состоит из темной материи, не взаимодействующей с электромагнитным излучением.

Хотя астрономы узнали об этих дисках совсем недавно, их гравитационное воздействие на видимую материю (звезды, планеты, газ) внутри этих галактик не достаточно изучено. В настоящее время подробно изучается влияние темной материи на развитие ЧД.

Ведущий автор исследования Акос Богдан из Гарвард-Смитсоновского центра Астрофизики, говорит, что существует загадочная связь между количеством темной материи, которая имеется в галактике и размером ее центральной ЧД. Работа Богдана в соавторстве с Анди Гаулдинг из Принстонского университета была принята на опубликование в журнал «Astrophysical Journal».

Предполагается, что большинство галактик содержат сверхмассивную ЧД в своих ядрах. Изучив 3 000 эллиптических галактик, астрономы измерили массы этих громадных ЧД посредством хронометрирования скоростей вращения этих звезд вокруг центральных ЧД.

Таким образом, для измерения общей массы темной материи, которую содержат эти галактики, исследователи проанализировали икс-лучи, производимые горячим газом, находящимся внутри галактик, т.е. чем больше горячего газа в галактике, тем более массивным является ее гало.

Используя данную информацию, ученые сделали вывод, что существует точное соответствие между гало темной материи и массой центральной ЧД. Это соотношение намного точнее, чем между количеством звезд и массой ЧД.

Поскольку эллиптические галактики являются результатом слияния галактик – конечная эллиптическая галактика состоит не только из звезд, составляющих галактики, но также и хранилищем всей темной материи, которая содержится в этих галактиках. Темная материя, таким образом, имеет преимущественное гравитационное воздействие и преобладающее влияние на развитие галактик и рост ЧД.

Богдан говорит, что в результате слияния формируется гравитационный проект, по которому галактика, звезды и ЧД будут следовать в процессе своего развития.

Источник

Если новая теория получит подтверждение, то это будет означать, что наша Вселенная появилась отнюдь не в результате взрыва. В этой теории предполагается, что Вселенная никогда не была сингулярностью — бесконечно малой областью пространства-времени, наполненной материей бесконечно большой плотности. Может случиться, что у нашей Вселенной и вовсе не было начала.

«В нашей теории предполагается, что возраст Вселенной может быть бесконечно большим», — сказала один из соавторов исследования Саурья Дас, физик-теоретик из Летбриджского университета в Альберте, Канада.

Согласно теории Большого Взрыва наша Вселенная появилась примерно 13,8 миллиарда лет назад из сингулярности. Представление о сингулярности проистекает из уравнений общей теории относительности Эйнштейна, описывающих искажение пространства-времени находящимися в нем массами, а также из другого уравнения, называемого уравнением Рай-Чаудхури, которое служит для предсказания сходимости или расходимости траекторий материальных точек с течением времени. Рассчитав в соответствии с этими уравнениями эволюцию пространства-времени, ученые пришли к выводу, что вся материя Вселенной некогда была сосредоточена в одной точке — космологической сингулярности.

Однако представление о космологической сингулярности содержит в себе элементы противоречия. Согласно положениям теории Эйнштейна законы физики теряют свою силу ещё до достижения состояния сингулярности. Однако современные ученые экстраполируют физические зависимости назад во времени, как если бы уравнения физики в тех условиях имели силу, сказал Роберт Бранденберг, космолог-теоретик из Университета Мкжиль, Монреаль, не участвовавший в новом исследовании.

«Поэтому, когда мы говорим, что наша Вселенная началась с Большого Взрыва, в действительности, мы не имеем логического основания так утверждать», — сказал Бранденбург журналистам издания Live Science.

В своей новой работе Дас и её коллеги опирались на так называемую механику Бома, которая, в отличие от других формулировок квантовой механики, оперирует понятием траектории частицы. Используя эту редко используемую ныне форму квантовой теории, исследователи модифицировали уравнения ОТО Эйнштейна, введя в них небольшой по величине корректирующий член. В результате расчетов, произведенных в соответствии с модифицированными уравнениями ОТО, возраст нашей Вселенной оказался бесконечно большим.

Физический смысл корректирующего члена уравнений ОТО исследователи связывают с плотностью темной материи Вселенной, обладающей, согласно их мнению, свойствами сверхтекучей жидкости, поэтому для проверки своей теории предлагают проанализировать распределение темной материи во Вселенной и сравнить результаты этого анализа с прогнозами, сделанными на основе теоретического расчета.
Источник

Обнаружен новый космический объект, который, вполне вероятно, является «отсутствующим звеном» и позволит пополнить семейное древо черных дыр.

Этот объект производит впечатление черной дыры средней массы (ЧДСМ), утверждают астрономы. Он называется NGC-2276-3c и расположен в рукаве спиральной галактики NGC-2276, которая находится на расстоянии 100 млн световых лет от нашей планеты.

Предполагается, что ЧДСМ весит от двух-трех до нескольких сотен тысяч солнечных масс. Таким образом, эта черная дыра характеризуется средними размерами и располагается между черными дырами звездных масс и черными дырами, которые скрываются в сердцах галактик и вес которых достигает миллиардов масс Солнца. 

В течение длительного периода времени исследователи допускали существование ЧДСМ, из которых, как предполагалось, вырастают сверхмассивные черные дыры. 

Один из соавторов исследования Тим Робертс из Даремского университета, Англия, говорит, что группа астрономов длительный промежуток времени занимались поиском ЧДСМ.

Робертс и со своими коллегами, под руководством Маара Мецкуа из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики в Кембридже, Массачусетс изучили объект NGC-2276-3c в радиодиапазоне икс-лучей, используя Космическую рентгеновскую обсерваторию «Чандра» и в радиодиапазоне, используя европейскую интерферометрическую сеть радиотелескопов.

Совмещая эти наблюдения с известным соотношением между массой черной дыры и светимостью в диапазоне икс-лучей и радиоволн, команда подсчитала массу NGC-2276-3c, которая эквивалентна 50 000 масс Солнца.

Соавтор Андрей Лобанов из Института астрономии общества Макса Планка, Бонн, Германия, утверждает, что ученые обнаружили сходство NGC 2276-3c с черными дырами звездных масс и сверхмассивных черных дыр, т.е. этот объект позволяет объединить в единое целое семейство черных дыр.

Исследователи отмечают, что эта черная дыра выстреливает мощную струю радиоизлучения, которое простирается на расстояние около 2 000 световых лет в космическое пространство. При этом вдоль потока этой струи на расстоянии 1000 световых лет отсутствуют молодые звезды, что обусловлено рассеиванием облаков газа, которые могли бы в другом случае сконденсироваться и сформировать звезды.

Отдельное исследование, которое было уделено происхождению черной дыры NGC 2276-3c, было проведено группой исследователей под руководством Анны Вольтер, из Национального института астрофизики, Милан, Италия. В своих наблюдениях они использовали телескоп «Чандра». Астрономы установили, что ежегодно в галактике NGC 2276 формируются объекты массой от пяти до 15 масс Солнца. Такая высокая скорость обусловлена, тем что эта галактика недавно столкнулась с карликовой галактикой. Ученые утверждают, что NGC 2276-3c образовалась около ядра карликовой галактики.

Источник

Жители американского штата Аризона, вставшие в среду, 25 февраля, рано утром, стали свидетелями живописного зрелища — розового облака, оставшегося в утреннем небе после запуска исследовательской ракеты НАСА, которая стартовала с пускового комплекса полигона ВС США, расположенного в штате Нью-Мексико.

Эта ракета была запущена с ракетного полигона White Sands в 5:26 утра по местному времени (9:26 GMT), и яркое розовое облако оставалось видимым в течение 20 минут, пока солнечный свет преломлялся в парах, оставленных взмывшей вверх ракетой, рассказала сотрудник полигона Камми Монтойа.

В течение нескольких дней, прошедших с момента этого запуска, в Сети появились многочисленные фотографии и видеозаписи, сделанные очевидцами этой волшебной картины, проживающими в Фениксе, Таксоне и Флагстаффе.

Ракета несла на себе в качестве полезной нагрузки приборы для исследования атмосферы, сконструированные учеными и инженерами из исследовательской лаборатории базы Киртланд Военно-Воздушных сил США, расположенной в г. Альбукерке.

Официальные представители полигона White Sands сказали, что выделение ракетой большого количества пара было произведено намеренно, с целью изучения при помощи этого приема процессов, ответственных за формирование ионосферы Земли.

Ионосфера представляет собой область пространства атмосферы нашей планеты, где электроны естественным образом покидают молекулы и путешествуют самостоятельно, образуя тем самым ионизированный газ.

Этот эксперимент, в котором участвовали также наземные станции, производившие замеры ряда параметров ионосферы, ставил целью разработать научное объяснение возмущений, наблюдаемых в ионосфере, и оценить их влияние на различные измерения, производимые с поверхности Земли, сказали представители НАСА.

Ракета была предоставлена в рамках программы испытаний ракет полигона Киртланд, составленной Департаментом обороны США, в то время как НАСА обеспечила техническую экспертизу сборки ракеты, а также других компонентов оборудования миссии.

Запуск изначально планировалось произвести в понедельник, но его пришлось отложить на среду из-за неблагоприятных погодных условий.

Источник

Ученые из Хьюстонского методистского научно-исследовательского института (Houston Methodist Research Institute) загрузили магнитные наночастицы лекарственными препаратами и одели их в биохимический камуфляж. Как показали эксперименты, такие наночастицы могут разрушать тромбы в 100-1000 раз быстрее, чем это делают все используемые на сегодня методы.

Источник

Новое исследование, проведенное астрофизиком из Техасского университета в Далласе, США, позволяет глубже понять самые высокоэнергетические события во Вселенной — слияния двух черных дыр (ЧД).

В новой научной работе, проведенной доктором Майклом Кесденом, ассистент-профессором кафедры физики Техасского университета в Далласе, и его коллегами, ученые впервые нашли решения известных науке в течение нескольких десятилетий уравнений, описывающих условия, при которых две ЧД, составляющие двойную систему, обращаются по общей орбите, радиус которой постепенно уменьшается вплоть до их столкновения.

Кесден сказал, что найденные решения уравнений могут помочь не только при изучении ЧД, но также сыграют большую роль в поисках гравитационных волн в космосе. Согласно предсказаниям, сделанным Альбертом Эйнштейном в рамках его общей теории относительности, два массивных объекта, обращающихся относительно друг друга в двойной системе, должны со временем сближаться, а высвобождаемая при таком сближении энергия — выделяться в форме особого излучения, называемого гравитационными волнами.

«Заряд, движущийся с ускорением, например, электрон, испускает электромагнитные волны, включая волны оптического диапазона. Аналогично, всякий раз, когда мы имеем массу, движущуюся с ускорением, мы можем наблюдать гравитационные волны», — объяснил Кесден.

Хотя существование гравитационных волн предсказывается теорией Эйнштейна, но оно до сих пор ни разу не было подтверждено наблюдениями. Однако наблюдение гравитационных волн откроет перед исследователями широкие возможности, связанные с изучением нашей Вселенной.

Уравнения, разрешенные учеными в их новой работе, описывают направления моментов количества движения в системе, состоящей из двух ЧД. Необходимость рассчитывать направления этих моментов возникает вследствие того, что при обращении двух ЧД относительно друг друга орбитальный угловой момент всей системы и угловые моменты собственного вращения каждой из двух составляющих её ЧД непрерывно меняют направление, то есть прецессируют. Полученные исследователями решения этих уравнений позволят создать компьютерные модели, воссоздающие ход эволюции ЧД на протяжении миллиардов лет.
Источник

Исследователи при помощи радиотелескопа Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) открыли в галактике NGC 1068, также известной астрономам-любителям как M77, области космического пространства, в которых органические молекулы таинственным образом способны переносить высокоэнергетическое излучение, идущее со стороны сверхмассивной черной дыры (ЧД), лежащей в центре галактики.

Считается, что сложные углеродсодержащие молекулы легко разлагаются под действием жестких рентгеновских и ультрафиолетовых лучей, пронизывающих космическое пространство в окрестностях сверхмассивных ЧД. Однако новые научные данные, полученные при помощи радиотелескопа ALMA, свидетельствуют о том, что даже в этих активных областях существуют довольно спокойные регионы, где, защищенные от жесткого излучения, находятся молекулы органических веществ.

Астрономы уже давно изучают спектры молекул вещества, окружающего сверхмассивные ЧД, причем изучению подвергаются как молекулы так называемого «околоядерного диска» ЧД — кольца из газа и пыли, в котором материя падает по спирали на ЧД — так и молекулы близлежащих областей с высокой звездообразовательной активностью. Изучение этих областей имеет большое значение для понимания эволюции галактик.

Чтобы лучше понять высокоэнергетические окрестности сверхмассивных ЧД, группа исследователей во главе с Шуро Такано из Национальной обсерватории Японии и Таку Накаима из Нагойского университета изучала спиральную галактику М77, расположенную на расстоянии в 47 миллионов световых лет от нас в созвездии Кита.

Известно, что в центре этой галактики лежит активная сверхмассивная ЧД, а значит, вокруг ЧД имеется довольно обширный околоядерный диск. Этот диск, в свою очередь, окружен звездообразовательной областью в форме кольца диаметром около 3500 световых лет.

К своему удивлению, астрономы в ходе исследования обнаружили в звездообразовательном облаке молекулы монооксида углерода, а в околоядерном диске — сложные органические молекулы, такие как цианоацетилен и ацетонитрил. Впрочем, такие органические молекулы как моносульфид углерода и метанол оказались распределены как в околоядерном диске галактики, так и в торообразном звездообразовательном облаке. Такое распределение на первый взгляд кажется противоречащим здравому смыслу, поскольку в более близком к ЧД околоядерном диске должны поддерживаться очень жесткие условия, и наличие там сложных органических молекул кажется маловероятным. Однако более подробное исследование наблюдаемого явления показало ученым, что пыль и газ околоядерного диска могут закрывать собой некоторые его области, формируя своего рода «карманы», где укрываются от жесткого излучения органические молекулы, в то время как в звездообразовательных областях с пониженной плотностью пыли и газа органические молекулы остаются незащищенными и легко разрушаются под действием высокоэнергетических лучей.

Источник

Ученые обнаружили самый яркий квазар ранней Вселенной, включающий самую массивную из известных на настоящее время черных дыр (ЧД). Международная команда астрономов, возглавляемая исследователями из Пекинского университета, Китай, и Аризонского университета, США, сообщила о своих находках 26 февраля в журнале Nature.

Открытие этого квазара, получившего обозначение SDSS J0100+2802, ознаменовало важную веху в понимании эволюции квазаров — самых высокоэнергетических объектов Вселенной — начиная с эпохи их активного формирования, ещё продолжавшейся через 900 миллионов лет после Большого Взрыва, который, как считается, произошел 13,7 миллиарда лет назад. Этот квазар, в центре которого лежит центральная ЧД массой в 12 миллиардов солнечных масс и светимостью, эквивалентной светимости 420 триллионов Солнц, удален от Земли на расстояние в 12,8 миллиарда световых лет.

Датировка этого квазара совпадает с окончанием важного космического события, которое астрономы называют «эпохой реионизации» — космического «рассвета», вызванного появлением ранних поколений галактик и квазаров, которые, как считается, положили конец космической «темной эпохе» и придали Вселенной тот вид, в котором мы её наблюдаем и сегодня.

Открытые в 1963 г., квазары являются самыми высокоэнергетическими объектами за пределами нашей галактики Млечный путь, испускающими огромные количества энергии, по мере того как расположенная в их центре ЧД поглощает окружающую её материю. Благодаря новому поколению цифровых обзоров неба, астрономы на сегодняшний день обнаружили более чем 200000 квазаров, возраст которых доходит до 13,1 миллиарда световых лет.

Квазар SDSS J0100+2802 изначально был открыт при помощи 2,4-метрового телескопа Лицзян, расположенного в китайской провинции Юньнань, Фейгэ Вангом, докторантом из Пекинского университета, работающего под руководством профессора Ксу-Бин Ву, главного автора исследования. Дальнейшие наблюдения проводились на 8,4-метровом телескопе Large Binocular Telescope, или LBT, расположенного на горе Грэхэм, и 6,5-метровым Multiple Mirror Telescope, расположенным на горе Хопкинс —оба телескопа США.

Источник

Источник