Новости науки

«Природный телескоп» ставит новый рекорд увеличения изображения далекого объекта

Экстремально далекие галактики обычно оказываются слишком тусклыми, чтобы их увидеть, даже при помощи самых мощных телескопов. Однако природа дала возможность решить эту проблему – при помощи феномена гравитационного линзирования, предсказанного Альбертом Эйнштейном и многократно наблюдаемого астрономами. Теперь международная команда астрономов под руководством Харальда Эбелинга (Harald Ebeling) из Гавайского университета, США, открыла один из наиболее экстремальных примеров увеличения далекого космического объекта при помощи гравитационного линзирования.

Используя космический телескоп Hubble («Хаббл») для исследования набора гигантских скоплений галактик, эта научная команда обнаружила далекую галактику, eMACSJ1341-QG-1, изображение которой оказалось увеличено в 30 раз, благодаря искажению пространства-времени, вызываемому массивным скоплением галактик под названием eMACSJ1341.9-2441.

Эффект гравитационного линзирования был впервые подтвержден во время солнечного затмения 1919 г., и при помощи этого эффекта можно наблюдать увеличенные изображения очень далеких небесных источников, при условии если между далеким объектом и наблюдателем лежит достаточно массивный объект.

Скопления галактик, представляющие собой плотные облака темной материи и горячего газа, окружающие сотни тысяч индивидуальных галактик, связанных воедино при помощи гравитации, считаются мощными «гравитационными линзами». Увеличивая изображения галактик, находящихся далеко за ними, массивные скопления галактик действуют как природные телескопы, позволяя ученым наблюдать тусклые и далекие источники, которые при отсутствии такой гравитационной линзы были бы недоступны для наблюдений даже при помощи самых мощных телескопов, построенных человечеством.

Исследование опубликовано в журнале Astrophysical Journal Letters.

Источник

Астрономы впервые смогли обнаружить экзопланету за пределами нашей Галактики

Астрофизики из Оклахомского университета (University of Oklahoma, OU), США, впервые открыли популяцию планет, находящихся за пределами нашей галактики Млечный путь. Используя микролинзирование – астрономический феномен и единственный известный науке метод, при помощи которого возможно обнаружение планет на действительно огромных расстояниях от Земли – исследователи смогли обнаружить в иных галактиках объекты, массы которых находятся в интервале от массы Луны до массы Юпитера.

Ксинью Дай (Xinyu Dai), профессор кафедры физики и астрономии Колледжа наук и искусств OU совместно с исследователем-постдоком OU Эдуардо Гуэррасом (Eduardo Guerras) совершили это открытие, используя данные, собранные при помощи космической рентгеновской обсерватории НАСА Chandra («Чандра»).

«Мы невероятно вдохновлены этим открытием. Впервые была открыта планета за пределами нашей Галактики, - сказал Дай. – Такие небольшие планеты-кандидаты лучше всего подходят для обнаружения при помощи метода гравитационного микролинзирования. Сравнив полученный сигнал с результатами компьютерного моделирования мы можем определить массу планеты».

На сегодняшний день самые далекие планеты, обнаруженные учеными, SWEEPS-11 и SWEEPS-04, находятся на расстоянии примерно 27710 световых лет от Солнца в направлении созвездия Стрельца, в то время как диаметр Млечного пути составляет по разным оценкам от 100000 до 180000 тысяч световых лет. Это означает, что на сегодняшний день не было обнаружено еще ни одной планеты, принадлежащей Млечному пути, но лежащей от нас на расстоянии свыше 27710 световых лет. Планета, которую обнаружили в своем исследовании Дай и Гуэррас, принадлежит галактике, лежащей на расстоянии 3,8 миллиарда световых лет от нас.

Исследование опубликовано в журнале Astrophysical Journal.

Источник

Сверхмассивные черные дыры могут поглощать по одной звезде в год

Исследователи из Колорадского университета в Боулдере, США, открыли механизм, который объясняет устойчивость асимметричных звездных скоплений, окружающих сверхмассивные черные дыры в некоторых галактиках, и позволяет сделать прогноз, согласно которому в период объединения столкнувшихся галактик звезды, обращающиеся вокруг центральной сверхмассивной черной дыры (СМЧД) могут быть поглощены ею и разрушены с частотой порядка одной звезды в год.

Гравитация СМЧД формирует околоядерное скопление звезд, которое в соответствии с физикой гравитации должно иметь сферическую симметрию. Однако в некоторых галактиках – включая близлежащую галактику Андромеда – ученые наблюдали вместо сферических скоплений звезд асимметричные скопления, принимающие форму диска. Предполагается, что эксцентричный диск формируется вскоре после столкновения между двумя богатыми газом галактиками.

Внутри этого диска каждая звезда движется по эллиптической орбите, плоскость которой поворачивается относительно черной дыры с течением времени. Орбиты звезд часто накладываются друг на друга и изменяются в результате взаимодействия между звездами. В конечном счете эти изменения накапливаются, и одна из взаимодействующих звезд оказывается расположена слишком близко к черной дыре.

«Мы прогнозируем, что в период после галактического столкновения СМЧД будет поглощать по одной звезде в год, - сказал один из авторов работы Хизер Вернке (Heather Wernke), студент магистратуры Колорадского университета в Боулдере. – Это примерно в 1000 раз чаще, по сравнению с предыдущими оценками».

Эти находки подтверждают наблюдениями предположение о том, что некоторые галактики, в центре которых имеется СМЧД, демонстрируют более высокие скорости поглощения звезд, чем остальные галактики, а также показывают, что эксцентричные околоядерные диски могут быть распространены чаще, чем предполагалось.

Исследование опубликовано в журнале Astrophysical Journal.

Источник

Физики заявляют, что луч света можно полностью остановить

Ученые из Бразилии и Израиля заявляют, что луч света можно не только затормозить, но и полностью остановить, если поместить его в особую точку, где сталкиваются две одинаковые электромагнитные волны, говорится в статье, опубликованной в журнале Physical Review Letters.

"Мы показали, что импульс света можно полностью остановить в особенной точке, что позволяет нам "замораживать" и "размораживать" свет, сохраняя при этом всю информацию, которую он переносит. Подобным образом можно манипулировать не только светом, но и звуком и другими полями, которые подчиняются правилам пространственно-временной симметрии", — пишут Алексей Майлибаев и его коллеги из Национального института чистой и прикладной математики в Рио-де-Жанейро (Бразилия). 

Электромагнитные волны, в том числе свет, переносят информацию гораздо эффективнее, чем электрические сигналы, поэтому большая часть современных систем связи основана на оптоволокне и различных лазерных излучателях. Ученые давно пытаются заменить транзисторы и металлические дорожки в чипах световыми аналогами, однако это пока не удается, потому что движением света очень сложно управлять.

Одна из главных проблем заключается в том, что пока невозможно добиться бесконечно долгого существования конкретной световой волны: она или затухает, или рассеивается при движении по пространству. Здесь есть два решения — либо заставить свет двигаться по кругу, удерживая его в одной точке, либо замедлить его скорость почти до нуля.

Пока оба подхода не лишены недостатков. В первом случае волна света постепенно гаснет, а реальное торможение работает или в очень экзотических условиях, или же снижает скорость света всего в несколько десятков раз, что лишает эту затею любого практического смысла.

Майлибаев и его коллеги нашли новое решение, обратив внимание на широко известный феномен — так называемые особенные точки, или сингулярности на языке математики. Под этим словом ученые понимают особые области на графике, где поведение функции не определено. Например, значение функции 1/x стремится к бесконечности при приближении к нулю и просчитать ее поведение в этой части кривой крайне сложно.

До недавнего времени, отмечает Майлибаев, считалось, что у подобных точек нет физического воплощения, однако расчеты его коллег показывают, что их можно создавать, сталкивая две одинаковые волны в двумерном световоде.

Лучи света, проходящие через сингулярность, полностью остановятся, если их сила будет особым образом меняться с течением времени. Малейшие изменения в конфигурации сталкивающихся лучей, как отмечают ученые, выведут "заторможенный" свет из этой точки и заставят его двигаться дальше.

По словам исследователей, первый шаг к реализации этой идеи уже сделан — в 2010 году группе немецких и итальянских физиков удалось создать первую реальную особенную точку, сталкивая микроволны в специальной камере-резонаторе. Аналогичным образом, считают Майлибаев и его коллеги, можно создать и установку, которая могла бы затормаживать свет и другие типы волн. Это стало бы существенным шагом вперед в развитии световых компьютеров и прочих футуристических гаджетов.

Источник

Далекая группа галактик бросает вызов современным космологическим моделям

Международная группа астрономов определила, что вокруг Центавра А, массивной эллиптической галактики, расположенной на расстоянии 13 миллионов световых лет от Земли, движется группа галактик-спутников, формирующая узкий диск. В новой научной работе исследователи отмечают, что такая конфигурация галактик впервые наблюдается за пределами Местной группы - группы галактик, к которой принадлежит наш Млечный путь.

«Значение этих находок состоит в том, что они ставят под вопрос адекватность некоторых космологических моделей и симуляций, объясняющих распределение родительских и спутниковых галактик во Вселенной», - сказал один из соавторов исследования Марсель Павловски (Marcel Pawlowski) с кафедры физики и астрономии Калифорнийского университета в Ирвине, США.

Он сказал, что согласно модели Лямбда-CDM (Lambda-Cold Dark Matter) меньшие по размерам галактики-спутники должны располагаться вокруг более массивных родительских галактик более или менее случайно и двигаться во всех возможных направлениях. Однако галактика Центавр А стала уже третьим по счету, вдобавок к галактикам Млечный путь и Андромеда, зарегистрированным примером «обширной полярной структуры», в которой карликовые галактики-спутники совместно вращаются вокруг центральной галактической массы в «предпочтительно ориентированной конфигурации», как выразился Павловски.

Исследователи смогли продемонстрировать, что 14 из 16 галактик-спутников галактики Центавр А следуют общей картине движения и вращаются в одной плоскости вокруг родительской галактики – что противоречит часто используемым космологическим моделям, согласно которым всего лишь примерно 0,5 процента от числа систем спутниковых галактик в близлежащей части Вселенной должны демонстрировать подобное поведение.

Исследование вышло в журнале Science.

Источник

Российские физики решили главную космологическую загадку десятилетия

Космологи и физики из Института теоретической физики РАН предположили, что расхождения в скорости расширения Вселенной, вычисленные по вспышкам сверхновых и "эхо" Большого Взрыва, можно объяснить тем, что темная энергия нестабильна и постепенно превращается в темную материю, говорится в статье, опубликованной в журнале MNRAS.

"Если Эйнштейн прав на 100%, то темная энергия неизменна и вечна. Но что, если он прав только, скажем, на 99,99%? Темной энергии в природе так много, что если бы даже ничтожная доля ее за 14 миллиардов лет, прошедших с периода Большого Взрыва, распалась на известные элементарные частицы, в том числе на фотоны, то это был бы колоссальный новый источник энергии, полезной для человечества", – рассказывает Алексей Старобинский из ИТФ РАН, чьи слова приводит пресс-служба института.

Темные дела Вселенной

Еще в 1929 году знаменитый астроном Эдвин Хаббл доказал, что наша Вселенная не стоит на месте, а постепенно расширяется, наблюдая за движением далеких от нас галактик. В конце 20 века астрофизики обнаружили, наблюдая за сверхновыми первого типа, что она расширяется не с постоянной скоростью, а с ускорением. Причиной этого, как сегодня считают ученые, является "темная энергия" – загадочная субстанция, действующая на материю как своеобразная "антигравитация".

В июне 2016 года, нобелевский лауреат Адам Рисс (Adam Reiss) и его коллеги, открывшие этот феномен, вычислили точную скорость расширения Вселенной сегодня, используя переменные звезды-цефеиды в соседних галактиках, расстояние до которых можно вычислить со сверхвысокой точностью.

Это уточнение дало крайне неожиданный результат – оказалось, что две галактики, разделенные расстоянием примерно в 3 миллиона световых лет, разлетаются со скоростью около 73 километров в секунду. Подобная цифра заметно выше, чем показывают данные, полученные при помощи орбитальных телескопов WMAP и Planck – 69 километров в секунду, и ее невозможно объяснить при помощи имеющихся у нас представлений о природе темной энергии и механизме рождения Вселенной. 

Эти расхождения заставили ученых, в том числе и академика Старобинского, задуматься о двух возможных путях объяснения этой аномалии. С одной стороны, вполне возможно, что замеры "Планка" или Рисса и его коллег являются ошибочными или неполными. С другой — вполне допустимо и то, что свойства темной материи или темной энергии заметно изменились за время жизни Вселенной, что могло изменить скорость ее расширения.

Самый простой и логичный вариант подобных изменений, как предположили Старобинский и его коллеги, заключается в нестабильном характере темной энергии или темной материи. Подобные идеи, как отмечает академик, уже излагались советскими учеными в середине 1930 годов, однако они тогда предполагали, что "темные" субстанции должны распадаться в видимые формы материи.

Конец космологической вечности

Сейчас российские космологи считают, что распад их частиц ведет к формированию новых "темных" компонентов Вселенной. В таком случае на их распад не влияют внешние условия, в том числе текущая скорость расширения мироздания, его возраст и прочие характеристики, а только внутренние свойства темной материи и энергии, в результате чего скорость расширения Вселенной и другие ее свойства, зависящие от соотношения их долей в мироздании, будут плавно меняться.

Подобные распады, как объясняет физик, могут идти тремя путями – в результате процесса, похожего на разрушение ядер "обычных" нестабильных элементов, прямого превращения темной энергии в темную материю, и превращения темной энергии в "темное излучение" – поток легких частиц и своеобразных "темных" фотонов, не взаимодействующих с видимой материей. 

"Анализ показал, что вторая модель лучше остальных позволяет объяснить как существующие космологические параметры наблюдаемой Вселенной, так и ее эволюцию в прошлом. Из нее вытекает, что время полураспада темной энергии по этому каналу не менее, чем в 17 раз превосходит возраст Вселенной. Другими словами, если распад темной энергии на темную материю и происходит, то он идет очень медленно", – продолжает Старобинский.

Подобный сценарий, как отмечает ученый, хорошо описывает те расхождения в скоростях расширения Вселенной, которые были открыты Риссом и его командой, и аналогичные данные, полученные в рамках проекта BOSS, направленного на поиски следов Большого Взрыва в распределении галактик по Вселенной.

Если эти данные подтвердятся в ближайшем будущем, то их можно будет считать подтверждением модели Старобинского и коллег и первым доказательством того, что темная материя не является неизменной и стабильной, как постулирует стандартная космологическая модель.

Источник

Представлена самая современная компьютерная модель Вселенной – Illustris TNG

Новые вычислительные методы позволили создать самую плотно наполненную информацией модель космологического масштаба из когда-либо создаваемых учеными. Этот новый инструмент позволяет глубже понять влияние черных дыр на распределение темной материи, характер формирования и распределения тяжелых элементов в космосе, а также происхождение магнитных полей.

IllustrisTNG представляет собой усовершенствованную версию оригинальной модели Illustris, разработанной группой исследователей во главе с Волкером Шпрингелом (Volker Springel) из Гейдельбергского института теоретических исследований, Германия. Усовершенствования исходной модели были произведены в части добавления ряда физических процессов, играющих важную роль при формировании и эволюции галактик.

Так же как и оригинальная модель Illustris, этот новый проект воссоздает Вселенную в форме куба с размерами, меньшими по сравнению с нашей Вселенной. На этот раз в проекте моделируется формирование миллионов галактик в репрезентативной области Вселенной, ограниченной поверхностью куба со стороной примерно в один миллиард световых лет. Модель Illustris TNG стала самым крупным проектом, использующим гидродинамическое моделирование для воссоздания космических структур, рассказал Шпрингел.

Космическая паутина из газа и темной материи, получаемая в результате моделирования с использованием инструмента Illustris TNG, включает галактики, близко напоминающие реальные галактики по форме и размерам. Впервые гидродинамическое моделирование позволило напрямую рассчитать подробную картину формирования скоплений галактик в космосе. При сравнении с наблюдательными данными – такими как данные, полученные при помощи Слоуновского цифрового обзора неба – модель Illustris TNG демонстрирует высокий уровень реализма, говорит Шпрингел.

Кроме того, эта модель прогнозирует развитие космической паутины с течением времени, особенно в отношении темной материи, обильно наполняющей собой космос. «Особенно удивительно то, что мы теперь можем точно предсказывать влияние черных дыр на распределение материи в крупных масштабах, - сказал Шпрингел. – Это имеет особое значение для надежной интерпретации будущих космологических измерений».

Три научных работы, включающих расчеты при помощи модели Illustris TNG, вышли в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Источник

«Звездные эмбрионы» галактики БМО демонстрируют наличие сложной органики

Близлежащая галактика Большое Магелланово Облако (БМО) является химически примитивноой галактикой.

В отличие от Млечного пути эта в некоторой степени спирализованная группа из нескольких десятков миллиардов звезд содержит очень мало тяжелых элементов, таких как углерод, кислород и азот. Астрономы называют эту нехватку тяжелых элементов «низкой металличностью». Лишь после рождения и гибели нескольких поколений звезд галактика обогащается «металлами», которые затем входят в состав новых поколений звезд и становятся «строительными кирпичиками» для новых планет. Учитывая приведенный выше факт, ученые предсказывают, что БМО должно содержать относительно небольшие количества сложных углеродсодержащих молекул. Предыдущие наблюдения БМО хорошо согласуются с этой точкой зрения.

Новые наблюдения, проведенные при помощи радиообсерватории Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), однако, обнаружили удивительно явные признаки наличия в составе БМО сложных органических молекул метанола, диметилового эфира и метилформиата. Хотя предыдущие наблюдения уже показывали признаки наличия метанола в этой карликовой галактике, но последние два органических соединения не наблюдались прежде в этой галактике и стали самыми сложными молекулами, обнаруженными за пределами Млечного пути.

Астрономы во главе с Мартой Севильо (Marta Sewilo) из Центра космических полетов Годдарда НАСА открыли эти молекулы по характерному свечению в миллиметровом диапазоне двух плотных « звездных эмбрионов», расположенных в БМО и известных как «горячие ядра». Эти наблюдения позволяют глубже понять формирование таких сложных органических молекул в ранние годы существования Вселенной.

Исследование опубликовано в журнале Astrophysical Journal Letters.

Источник

Ученые РАН предположили распад темной энергии на темную материю

Ученые Института теоретической физики имени Л.Д. Ландау под руководством академика РАН Алексея Старобинского предложили новое описание космологической постоянной, определяющей плотность темной энергии. В разработанной модели космологическая постоянная не является неизменной, а медленно распадается на темную материю, и скорость этого процесса не зависит от внешних условий, а подчиняется исключительно внутренним свойствам самой темной энергии. Исследование опубликовано в журнале MNRAS.

Такая модель позволяет объяснить аномалию в наблюдаемых параметрах красных смещений. «Если Эйнштейн прав на 100%, то темная энергия неизменна и вечна. Но что, если он прав только, скажем, на 99,99%? – задается вопросом Алексей Старобинский. – Темной энергии в природе так много, что если бы даже ничтожная доля ее за 14 миллиардов лет, прошедших с периода Большого Взрыва, распалась на известные элементарные частицы, в том числе на фотоны – кванты света, то это был бы колоссальный новый источник полезной для человечества энергии».

Если независимые наблюдения барионных осцилляций в более обширных группах далеких галактик и квазаров, а также другие тесты не опровергнут этот результат, его можно будет считать подтверждением модели Старобинского и коллег.

Источник

Астрономы находят фуллерены в облаках межзвездного пространства

Фуллерены – молекулы-шары из углеродной сетки - были впервые открыты в 1970-е гг. Харольдом Крото, за что он вместе с коллегами Робертом Керлом и Ричардом Смолли получил Нобелевскую премию по химии. Недавно фуллерены были обнаружены в составе вещества ветров, испускаемых красными гигантами и в межзвездной среде.

В настоящее время одна группа астрономов занимается подробным изучением фуллеренов, находящихся в межзвездной среде. В ее состав входят выпускник Казанского федерального университета (КФУ) Газинур Галазутдинов (Университет Католика дель Норте, Чили), Геннадий Валянин (Специальная астрофизическая обсерватория РАН) и доцент кафедры астрономии и космической геодезии КФУ Владислав Шиманский.

Ближайшие к Земле облака межзвездного пространства, в составе вещества которых было подтверждено наличие фуллеренов, находятся на расстоянии примерно 1000 световых лет от Земли. В новой работе электромагнитные спектры 19 далеких звезд были получены при помощи телескопа Очень большого телескопа, расположенного в Чили и являющегося одним из крупнейших в мире телескопов. Авторы обнаружили фуллерены, которые оставляют специфические следы – линии поглощения на определенных частотах.

«Нам хорошо известно, на каких частотах находятся линии, принадлежащие фуллеренам, однако основной трудностью стало отделение спектра вещества межзвездного пространства от спектра звезды. Поэтому мы получаем линии фуллеренов, «вычитая» спектр звезды из суммарного спектра – и это как раз представляет наибольшую трудность в таком исследовании», - рассказал Шиманский.

Работа опубликована в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Источник

Астрономы объяснили формирование звезд в ветрах, идущих со стороны черной дыры

Присутствие большого числа молекул в ветрах, вызываемых сверхмассивными черными дырами, лежащими в центрах галактик, вызывало у астрономов удивление в течение более чем десятилетия, прошедшего с момента открытия этого загадочного факта. Молекулы формируются в самых холодных областях космического пространства, а окрестности черных дыр представляют собой одни из самых высокоэнергетических мест во Вселенной, поэтому обнаружение молекул в этих окрестностях можно сравнить с обнаружением кусочков льда внутри раскаленной печи.

Астрономы долго пытались понять, как молекулы могли сохраниться в условиях высоких температур, регистрируемых при этих высокоэнергетических извержениях, однако новая гипотеза, предложенная исследователями из научного центра Center for Interdisciplinary Research and Exploration in Astrophysics (CIERA) Северо-Западного университета, США, во главе с Александром Ричингсом (Alexander Richings), объясняет этот факт, исходя из того, что эти молекулы являются отнюдь не избежавшими разрушения, а вновь сформировавшимися частицами, образующимися внутри потоков этих ветров и обладающими уникальными свойствами, помогающими им адаптироваться к неблагоприятным условиям окружающей их межзвездной среды.

В этой работе исследователи разработали компьютерную программу, которая впервые подробно моделирует химические процессы, протекающие в газе межзвездного пространства под действием излучения, формируемого в окрестностях сверхмассивных черных дыр при их росте.

Эта новая модель позволяет объяснить факт обнаружения в 2017 г. новорожденных звезд в окрестностях сверхмассивных черных дыр, в которых, на первый взгляд, формирование новых звезд маловероятно.

Работа опубликована в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Источник

Метанол поможет измерять магнитные поля звезд

Команда исследователей под руководством Боя Ланкхаара (Boy Lankhaar) из Технического университета Чалмерса, Швеция, решила важную астрохимическую задачу– задачу измерения магнитных полей в космосе при помощи метанола, простейшего представителя класса спиртов. Эти результаты дают астрономам новые ключи к пониманию процессов формирования массивных звезд.

Использование измерений концентраций метанола (CH3OH) в космосе для изучения магнитных полей было предложено много десятилетий назад. В плотном газе, окружающем многие новорожденные звезды, молекулы метанола ярко светятся как природные радиолазеры, или мазеры. Сигналы, идущие со стороны метанольных мазеров, являются весьма интенсивными и излучаются на специфических частотах.

Ранние попытки измерить магнитные свойства метанола в лаборатории столкнулись с рядом проблем. Тогда ученые решили вместо этого построить теоретическую модель, убедившись предварительно, что она согласуется как с предложенными ранее теориями, так и с лабораторными измерениями. «Мы разработали модель поведения метанола в магнитных полях, основываясь на принципах квантовой механики. Вскоре мы обнаружили хорошее соответствие между теоретическими расчетами и доступными экспериментальными данными. Это дало нам возможность экстраполировать полученные результаты на условия, которые мы ожидаем встретить в космосе», - пояснил Ланкхаар.

Однако поставленная задача оказалась далеко не такой простой, как предполагали ученые, и астрохимикам для завершения работы пришлось провести большой объем теоретических расчетов, поскольку, несмотря на относительную простоту строения молекулы метанола, исследователям пришлось рассчитывать ее свойства с очень высоким уровнем подробностей.
Источник

Ученые изучают межзвездную среду в галактике NGC 3665

При помощи космического телескопа Herschel («Гершель») Европейского космического агентства команда китайских исследователей провела анализ межзвездной среды в галактике раннего типа NGC 3665. Это исследование помогает глубже понять физические свойства материи, расположенной между звездными системами этой галактики.

Открытая Уильямом Гершелем в 1789 г., галактика NGC 3665 представляет собой линзовидную галактику раннего типа, находящуюся на расстоянии примерно 108 миллионов световых лет от нас. Однако в отличие от других галактик раннего типа NGC 3665 богата холодным газом и имеет низкую поверхностную плотность скорости звездообразования. Изучение газа, пыли и другой материи, присутствующей в этой галактике, может помочь объяснить низкую звездообразовательную активность галактики.

Группа астрономов под руководством Менга-Юаня Сяо (Meng-Yuan Xiao) из Нанкинского университета, КНР, провела анализ физических свойств межзвездного пространства в галактике NGC 3665. Согласно исследованию распределение нейтрального и ионизированного газа в галактике NGC 3665 повторяет распределение монооксида углерода, за исключением центральной части, где газ формирует более мощные потоки.

Кроме того, команда Сяо оценила, что отношение массы пыли к массе звезд в галактике NGC 3665 составляет примерно 0,0011, что почти в три раза больше, по сравнению со средним значением этого отношения для местных линзовидных галактик. Отношение массы газа к массе пыли составляет примерно 182, что близко к величине аналогичного отношения для нашей галактики Млечный путь.

Согласно авторам эти результаты вместе с рассчитанной скоростью формирования звезд, составляющей порядка 1,7 массы Солнца в год, указывают на то, что галактика NGC 3665 имеет обширные резервы газа и низкую скорость звездообразования.

Исследование появилось на сервере предварительных научных публикаций arxiv.org.

Источник

Затмение и суперлуние 2018

Январь завершится уникальным астрономическим событием. Вечером в среду, 31 января Луна потемнеет и станет кроваво-красной — при этом полное затмение спутника Земли совпадет с суперлунием. Это смогут увидеть почти все жители России, за исключением западных регионов. Специалисты рассказали, как часто происходят такие астрономические явления, чем они уникальны и дали советы, как лучше наблюдать за багровой Луной.

31 января почти у всех жителей России (кроме западных регионов) появится возможность наблюдать полное лунное затмение, которое произойдет в день суперлуния (спунтик приблизится к Земле на 43 тысячи километров и будет на 14% больше). Все фазы затмения, от начала до конца, будет видно в Новосибирске и восточнее него. На 73 параллели и севернее Луна видна круглосуточно, поэтому весь ход затмения в этих широтах можно будет наблюдать независимо от местонахождения.

«Лунное затмение может наблюдаться там, где в момент явления Луна находится над горизонтом. Точки пересечения орбиты Луны с плоскостью эклиптики называются узлами лунной орбиты, и когда они находятся близко к линии Солнце-Земля-Луна, происходит лунное или солнечное затмение. Остальное время Луна проходит либо ниже, либо выше земной тени (или Солнца)», — объяснила менеджер УНЦ «Планетарий» при СГУГиТ Виктория Дамм.

Так как плоскости лунной и земной орбит не совпадают, далеко не каждое лунное затмение — полное теневое. Максимальное количество лунных затмений за год — четыре (например, это произойдёт в 2020 и 2038 годах), минимальное количество лунных затмений — два в год. Затмения повторяются в прежнем порядке каждые 6585 дней (или 18 лет 11 дней и приблизительно восемь часов).

Фазы затмения

Во время затмения Луна будет находиться в созвездии Рака. Полутеневое затмение в Новосибирске начнется в 17.49 по местному времени (13.49 мск). В этот момент левый лунный край (при движении Луны среди звезд справа налево) коснется полутени Земли.

«Полутеневое затмение плохо различимо невооруженным глазом, особенно при малых фазах, но по мере приближения к краю земной тени, потемнение становится все более заметным», — уточнила Дамм.

Фото: © предоставлено УНЦ «Планетарий» СГУГиТ

Начало частной фазы затмения придется на 18.48 (14.48 мск), и с этого момента Луна начнет погружение в тень Земли. Полная фаза затмения начнется в 19.52 (15.52 мск) и завершится в 21.08 (17.08 мск). Максимальная теневая фаза затмения произойдет в 20.30 (16.30 мск), продолжительность полного затмения – 1 час 16 мин. Общая продолжительность 3 часа 24 минуты.

По данным астрономов, в 21.08 (19.08) ночное светило начнет покидать тень Земли. Постепенно становясь все ярче, затмившийся лунный диск будет принимать фазы, похожие на месячные лунные, только с той разницей, что меняться они будут гораздо быстрее. В 22.12 (18.12 мск) Луна полностью выйдет из земной тени, но полутеневое затмение будет еще продолжаться до 23.10 (19.10), после чего спутник Земли снова засияет в полную силу.

В зависимости от состояния атмосферы и некоторых других факторов, потемнение лунного диска во время полного затмения может различаться. Оно может быть очень темным, когда Луна практически не видна на ночном небе, а может быть светлым, когда Луна хорошо видна даже при полной фазе. Окрас может быть темно-бордовый, а может быть и ярко-красный. Степень потемнения при полных лунных затмениях определяется по пятибалльной шкале Данжона.

Фото: © предоставлено УНЦ «Планетарий» СГУГиТ

Как наблюдать

Астроном Дмитрий Семенов считает, что лучше всего наблюдать лунное затмение без телескопа. «Найти какое-то место незасвеченное вечерком и просто смотреть. Луна будет менять свою яркость и немного цвет. О цвете мы заранее сказать не можем, но обычно она багровеет, темнеет, в такие цвета мрачные окрашивается», — отметил он.

По опыту Семенова, любой телеобъектив от 200-300 миллиметров позволяет современной технике более-менее снимать хорошо Луну.

«Если есть возможность установить фотоаппарат на штатив и снимать с определенной периодичностью, то у вас несколько отпечатков Луны появятся на одном и том же кадре — то тоже весьма хорошая открытка получится», — посоветовал астроном.

Обладателям телескопов можно выставить меридиан по Полярной звезде и отфиксировать, тогда можно снять видео, как Луна меняется от начала к концу затмения.

Где наблюдать

В столице Сибири бесплатную площадку для наблюдений организует учебно-научный центр «Планетарий» при Сибирском государственном университете геосистем и технологий. Всех желающих ждут в среду с 18.30 до 21.15 на крыше лабораторного корпуса. Адрес: улица Пархоменко, 9, аудитория 536.

Специальную астрономическую программу «Свидание с Луной» подготовили в Большом новосибирском планетарии. Участникам прочитают научно-популярную мини-лекци. о лунных затмениях, покажут полнокупольный фильм «Луны других планет». Затмение будут наблюдать телескопы и невооруженным глазом. Начало мероприятия в 18.30, адрес — Ключ-Камышенское Плато, 1/1. Стоимость билета — 350 рублей.

«Наблюдательная часть программы возможна только при благоприятной погоде и проводятся в уличных условиях, поэтому необходимо одеваться очень тепло», — говорится в сообщении планетария.

Площадку для наблюдения в Красноярске организует Сибирский государственный аэрокосмический университет, в Томске и Омске — местные планетарии. В Иркутске телескопы установят около Музыкального театра, памятника Александру III на бульваре Гагарина и памятника Трудящимся Иркутского авиационного завода.

Затмение и суперлуние 2018: прямая онлайн трансляция с сайта NASA

В Москве красновато-бурая Суперлуна взойдет над горизонтом только после 17:00 мск 31 января. В случае ясного неба наблюдать медленное исчезновение ее красного оттенка можно еще в течение часа. Однако самая первая фаза этого астрономического события, полутеневое затмение, наступит уже в 13:49 мск. На сайте NASA будет организована трансляция, которая позволит людям из любой точки планеты и независимо от погодных условий полюбоваться редким астрономическим явлением.

Специалисты Московского планетария также напоминают, что это будет второе Суперлуние 2018 года (первое состоялось 2 января 2018 года). И, наконец, Луна на это короткое время будет называться Голубой

Влияние лунного затмения

Полнолуние во Льве и лунное затмение повлияют на настроение. В этот день все эмоции обостряются из-за сильного влияния зодиакального созвездия. Астрологи рекомендуют учитывать это при общении с людьми и всеми силами избегать конфликтных ситуаций. Лунное затмение поможет освободиться от прошлого, так как это событие всегда является кульминацией и завершающим этапом любых сложных обстоятельств. В эти сутки вы сможете понять себя, избавиться от всего, что вас удручает, чтобы начать путь в счастливую жизнь, не оглядываясь на промахи в прошлом. Во время Полнолуния и затмения Луны обостряются все чувства, поэтому следует доверять своей интуиции. Также во время такого значимого события можно заняться привлечением в жизнь любви и благополучия. Все обряды получают дополнительный энергетический импульс, что поможет вам добиться желаемого в кратчайшие сроки.

Внимательно стоит отнестись к здоровью и самочувствию. Во время затмений часто обостряются хронические заболевания, особенно у людей с проблемами сердечно-сосудистой системы. Затмение Луны Солнцем провоцирует магнитные бури, которые окажут негативное влияние на метеочувствительных людей. Им важно заранее позаботиться о своем самочувствии, следовать рекомендациям лечащего врача, исключить переутомление и негативные эмоции.

31 января будут и положительные стороны влияния затмения. В среду покровительство берет Меркурий, который поможет решить все насущные проблемы, если вы будете действовать без промедления и чужих советов. Развив активность и внимательно следя за всеми нюансами, вы сможете достичь благополучия. Однако новых дел астрологи начинать не советуют. Удачным будет, если во время Полнолуния вы сможете подвести итог своей работы.

Рекомендации астрологов

В первую очередь астрологи рекомендуют заняться своим эмоциональным здоровьем. Исключите все факторы, которые могут отрицательно сказаться на настроении, начните утро с положительных эмоций и избегайте общения с людьми, способными вас расстроить.

Внимательно стоит отнестись и к управлению транспортными средствами. Оптимальным будет отказ от вождения автомобиля. Так вы исключите любые неприятности, которые могут произойти с вами в пути. Во время затмения и Полнолуния риск аварий и несчастных случаев на дороге возрастает, а значит, даже пешеходам важно проявить бдительность и внимание, чтобы сохранить свое здоровье и жизнь.

31 числа можно заняться планированием ответственных дел и задач. Исключите спешку, чтобы не ошибиться, и подключите интуицию, которая поможет вам правильно расставить приоритеты и успешно внедрить свой проект после завершения Полнолуния.

бляющие ванны и массаж с использованием эфирных масел позволят избавиться от дурного настроения. В Полнолуние важно уделять внимание и здоровью. Укрепляйте иммунитет и не игнорируйте физическую активность. Даже легкие упражнения повысят тонус организма. Новые диеты в это время начинать не стоит, но ограничить употребление жирной и тяжелой пищи необходимо для поддержания здоровья и активности.

Источник

Метеор, вспыхнувший над Гранд Бенд, вероятно, оставил на земле осколки

Ничто так не освещает ночное небо – и не разжигает исследовательский интерес – как вспышка метеора.

В 7:23 вечера по местному времени сеть камер Университета Западного Онтарио, Канада, запечатлела огненный шар над южной частью канадской провинции Онтарио. Анализ видеоданных показал, что фрагменты метеора, вероятно, достигли земли между местечками Сент-Джозеф и Кредитон, Онтарио.

Сеть камер Кафедры физики и астрономии постоянно наблюдает все небо в поисках метеоров. Профессор Университета Западного Онтарио Питер Браун (Peter Brown), ведущий эксперт в изучении метеоров, подтвердил, что это событие представляет собой вспышку метеора, поскольку все 12 камер сети Western"s Southern Ontario Meteor Network (SOMN) зарегистрировали огненный шар над западной частью Онтарио.

«Этот огненный шар имеет особенно большое значение, поскольку он наблюдался очень низко в атмосфере, чуть к северу от Гранд Бенд – а это является признаком того, что материал, вероятно, смог достичь поверхности Земли. На самом деле, вспышка еще наблюдалась на высоте 24 километра, - сказал Браун. – Единственный метеор, который проник в атмосферу глубже – это метеор Grimsby, который оставил после себя множество метеоритов, вспыхнув в небе 25 сентября 2009 г.».

Предварительные результаты показывают, что этот огненный шар стал видимым на высоте 75 километров. Изначальная масса метеора составляла, предположительно, несколько килограммов, поэтому остаточная масса материала метеоритов, по оценкам, должна составлять от нескольких десятков до нескольких сотен граммов.

Источник

Результаты новой проверки теории относительности могут появиться через год

МОСКВА, 30 янв — РИА Новости. Международный коллектив ученых может через год обнародовать результат анализа данных, полученных с помощью уникальной орбитальной астрофизической обсерватории "Спектр-Р" в рамках проекта "Радиоастрон", которые необходимы для проверки с большей точностью принципа теории относительности Альберта Эйнштейна.

Речь идет о принципе эквивалентности, увязывающего влияние гравитации на течение времени в тех или иных точках пространства.

Многие физики считают, что теория тяготения Эйнштейна не является абсолютно точной и что формулы, которым должна подчиняться гравитация, немного отличаются от формул Эйнштейна. Эти ученые указывают, что основной недостаток общей теории относительности состоит в том, что она не учитывают квантовые эффекты.

Попытки "проквантовать" гравитацию и объединить ее с другими фундаментальными взаимодействиями, описанными в последние десятилетия, требуют корректировки общей теории относительности и, как следствие, того, как она описывает феномен гравитационного замедления времени. Любые отклонения, которые мог бы зафиксировать "Спектр-Р" и другие исследовательские зонды, могут "подсказать" ученым, где и как уточнить выкладки Эйнштейна.

Опыты по проверке принципа относительности уже проводились более 40 лет назад на борту американского зонда Gravity Probe A. Этот эксперимент в рамках точности полученных данных подтвердил справедливость выкладок Эйнштейна, однако это не останавливает ученых от повторных проверок с улучшенной точностью измерений.

Эксперимент "Радиоастрона" выполнен по похожей схеме с экспериментом Gravity Probe A. Отличие заключается в том, что "Спектр-Р" летает по орбите вокруг Земли в течение многих лет, а Gravity Probe A запускали всего на 10 часов. Соответственно, точности измерений добавляет многократность проводимых экспериментов. Более того, российский аппарат находится на высокоэллиптической орбите, что позволяет увеличить разницу между максимальной и минимальной величиной эффекта. За счет этого российские ученые надеются увеличить точность измерений в десять раз.

"Все запланированные измерения проведены, вышла статья с первыми результатами. Мы уже можем сказать, что в рамках одиночного эксперимента достигнута точность, сравнимая с Gravity Probe A, принцип эквивалентности не нарушается", — сообщил РИА Новости руководитель научной программы проекта "Радиоастрон", член-корреспондент Российской академии наук Юрий Ковалев.

"Сейчас научная группа проводит анализ всех собранных данных для того, чтобы постараться выйти на уровень проверки принципа эквивалентности с точностью в десять раз выше, чем раньше. Через год надеемся услышать о результатах от научной группы," — добавил ученый.

Источник

Физики МГУ разработали алгоритм распознавания сигнала космических радаров

Сотрудники физического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова совместно с российскими и зарубежными коллегами создали новый вычислительный алгоритм для обработки данных от космических радаров. Эта разработка гораздо лучше предыдущих борется с помехами в сигнале и позволяет более точно определять рельеф поверхности. Результаты исследования были опубликованы в журнале Radio Science.

Учёные разработали пакет компьютерных программ для эффективного анализа данных спутников-георадаров, исследующих поверхность планет. Георадары, вращаясь по орбите вокруг исследуемой планеты, посылают на её поверхность электромагнитное излучение, а затем ловят отражённые волны. Сигнал, полученный с георадара, позволяет определить рельеф поверхности. При этом неизбежно возникновение шумов — помех в сигнале, которые мешают его анализировать. Новый алгоритм фильтрует сигнал радара, избавляя его от «шума».

Для создания этого алгоритма исследователи использовали вычислительные мощи суперкомпьютерных комплексов Московского университета. «В работе интенсивно использовались технологии параллельных вычислений на высокопроизводительных вычислительных системах «Ломоносов» и «Чебышев»», — рассказал Ярослав Илюшин, один из авторов исследования, доцент кафедры физики атмосферы физического факультета МГУ.

В работе над вычислительным алгоритмом учёные применили новый теоретический подход — модель ионосферы. Ионосфера планеты возникает за счёт действия солнечного излучения: огромная энергия солнечных лучей разрывает молекулы атмосферы на положительно и отрицательно заряженные частицы, ионы, на которых происходит дополнительное рассеивание электромагнитных волн. В предложенной учёными модели впервые среди подобных алгоритмов учтены помехи, возникающие в сигнале георадара из-за искажения волн в ионосфере планеты.

«Планируется интенсивное использование алгоритма в исследованиях небесных тел (Луна, Марс, спутники Юпитера) в рамках исследовательских программ «Марс Экспресс», Mars Reconnaissance Orbiter, JUICE и т. д.», — добавил учёный.

В работе приняли участие учёные из Института радиотехники и электроники имени В.А. Котельникова РАН, Болонского института радиоастрономии Национального института астрофизики (Италия), Европейского исследовательского и технологического центра Европейского космического агентства и Университета Лестера (Великобритания).

Источник

Плазменная технология позволит обеспечить будущие марсианские колонии кислородом

Очевидно, что будущему человеческому поселению на Марсе понадобится постоянный источник кислорода для того, чтобы человек мог осуществлять свою деятельность в жестких марсианских условиях. В новом исследовании показано, что использование плазмы может помочь наладить эффективное производство кислорода на поверхности Красной планеты.

Марсианская атмосфера почти целиком состоит из диоксида углерода (примерно на 95,9 процента), в то время как остальное составляют аргон (1,9 процента), азот (1,9 процента), а также следы свободного кислорода, монооксида углерода, воды и метана, других газов. Большие количества диоксида углерода, который может быть разложен до кислорода и монооксида углерода, и низкая температура атмосферы (в среднем примерно -63 градуса по Цельсию) делают Красную планету подходящим местом для производства кислорода плазменным методом.

«Давление и диапазоны температур примерно в 96 процентах областей атмосферы Марса способствуют вибрационному возбуждению и последующему асимметрическому растяжению молекул, облегчая диссоциацию частиц в плазме», - рассказал главный автор нового исследования Васко Гуэрра (Vasco Guerra) из Лиссабонского университета, Португалия.

Кроме того, еще одним продуктом плазменного метода получения кислорода станет монооксид углерода, который может быть использован в качестве ракетного топлива, подчеркивает Гуэрра.

Однако, хотя исследование Гуэрры и его коллег показывает принципиальную осуществимость метода плазменного разложения диоксида углерода, который может сыграть ключевую роль при получении кислорода на Марсе, для воплощения предложенной технологии в жизнь потребуется большое число исследований. Согласно оценкам авторов работы для завершения разработки предлагаемой технологии потребуется около пяти лет.

Исследование вышло в журнале Plasma Sources Science and Technology.

Источник