Ученые получили последние снимки, сделанные космическим телескопом «Хаббл». На фотографиях, которые специалисты уже называют сенсационными, удалось зафиксировать возникновение сверхновой звезды. Для ученых в этом изображении скрыто огромное количество информации.

При формировании звезды происходит мощный взрыв, в результате которого освобождается огромное количество так называемой «черной энергии». Из этой плохо изученной субстанции состоит две трети вселенной.

Ученые говорят, что благодаря новым снимкам они наконец-то смогут объяснить, что такое «черная энергия» и каковы ее свойства. Об этом сообщает НТВ.

Астрофизик Ви ван Брейгель из Национальной лаборатории Лоуренса Ливермора обнаружил свидетельства одновременного образования массивных и ярких эллиптических галактик в молодом галактическом скоплении. Галактики были сгруппированы вокруг радиогалактик с большим красным смещением, самых массивных известных звездных систем. Это дает основания считать, что они все сформировались примерно в одно и то же время, отмечает NTR.Ru.

В современной Вселенной самыми массивными являются эллиптические галактики, которые расположены в центре богатых галактических скоплений. Звезды в этих галактиках уже немолоды и скорее всего образовались гораздо раньше. Огромные вспышки звездообразования, которые создали эти галактики, дали большие количества пыли, которую можно заметить на субмиллиметровых волнах. Предыдущие исследования радио-галактик с высоким красным смещением на этих волнах показали, что скорость образования звезд в них достаточна, чтобы построить массивную галактику.

Однако эти исследования не принесли никакой информации о пространственных масштабах этих выбросов или об образовании звезд в их окружении. Составив карту семи объектов с переменных красным смещением, ученые смогли показать распределение пылеперераспределенных выбросов внутри и вокруг радиогалактик. Самым потрясающим на этих картах стало то, что пылевые выбросы из центральной радиогалактики оказались очень протяженными, расстояние их распространения в несколько раз превзошло диаметр нашей Галактики.

Кроме того, были обнаружены другие формирующиеся галактики вокруг этих радиогалактик, что дает основания полагать, что все они начали формироваться в одно и то же время. Модели образования галактик показывают, что самые массивные галактики образуются в наиболее плотных областях, в которых потом возникают скопления галактик.

”Вселенная становится все более тусклой». К такому выводу пришли ученые из университета Эдинбурга под руководством Алена Хэвенса. Как установила группа исследователей, число звезд сокращается. По их расчетам, образование новых звезд сейчас происходит примерно в 30 раз медленнее, чем во время «бэби бума», имевшего место около 6 млрд. лет назад, когда возникло наше Солнце.

”Через пять-десять миллиардов лет Вселенная станет достаточно темным местом», — говорит Хэвенс. — «Хотя разница вряд ли станет очевидной раньше, чем через миллиард лет». Это открытие вряд ли удивит профессиональных астрономов — физика предсказывает такую возможность, отмечает NTR.Ru. Но предыдущие исследования недооценивали скорость этого процесса — они фокусировались на ярких, хорошо различимых галактиках, а яркость служит признаком образования новых звезд. Новая работа в этом смысле ближе к истине, ибо в ней в рассмотрение были включены и тусклые галактики.

Группа Хэвенса примерно оценила общее «производство» звезд за всю историю Вселенной, пользуясь данными Sloan Digital Sky Survey. Затем они сравнили численность звезд разного возраста в 40 тыс. ближайших галактик

Орбитальный гамма-телескоп Integral, принадлежащий Европейскому космическому агентству (ESA) обнаружил несколько объектов, ранее остававшихся невидимыми для других орбитальных обсерваторий. Это двойные системы, вероятно, включающие черные дыры или нейтронные звезды, окутанные плотным облаком холодного газа.

Первый такой объект — IGRJ16318-4848 был обнаружен 29 января 2003 года. Хотя точное расстояние до него было неизвестным, астрономы были уверены, что он располагается в нашей Галактике. Изучив объект, ученые пришли к выводу, что это двойная система, состоящая из компактного источника излучения (нейтронной звезды или черной дыры) и сверхмассивной звезды, вращающейся вокруг него.

Непонятно было одно, почему этот объект не удавалось увидеть раньше. Возможной причиной является именно плотный газовый кокон, пропускающий лишь высокоэнергетическое излучение. Изучением именно такого излучения и занимается Integral, в то время, как остальные телескопы чувствительны только к низкоэнергетическому излучению.

Дабы проверить эту теорию, астрономы воспользовались инструментарием орбитальной обсерватории XMM-Newton, работающую в рентгеновском диапазоне. Данные, собранные XMM-Newton, подтвердили догадку ученых, и более того, установил размеры газового кокона — его диаметр приблизительно равен диаметру орбиты Земли. Об этом сообщает

Группа астрофизиков и палеонтологов из Канзасского университета в Лоуренсе и Годдардского аэрокосмического центра NASA нашла подтверждение высказанной два года назад неординарной гипотезе о космических причинах периодического вымирания большей части живых организмов на Земле.

По крайней мере, пять раз в истории нашей планеты происходили катастрофы, приводившие к резкому изменению климата и вымиранию многих видов. Интерес к этим событиям постоянно растет, особенно в связи с сегодняшними экологическими проблемами и возможным глобальным потеплением. Несмотря на большое количество гипотез, о причинах палеокатастроф пока нет единого мнения.

Астрофизики регулярно регистрируют длящиеся порядка десяти секунд мощнейшие вспышки гамма-излучения, приходящие с окраин Вселенной. И хотя их источник точно неизвестен, предполагают, что они возникают в момент превращения в черную дыру большой старой звезды с выгоревшим ядерным топливом. Если подобное событие произойдет гораздо ближе — в пределах нашей галактики, то, согласно оценкам, такая вспышка вполне может стать гибельной для земных организмов.

Гамма-кванты, поглощаясь атмосферой, будут разрывать молекулы кислорода и азота. Это приведет к образованию оксидов азота, которые разрушат озоновый слой и поглотят до половины видимого солнечного излучения. В течение года, пока озоновый слой не восстановится, живые организмы под действием солнечного ультрафиолета погибнут, а глобальное похолодание приведет к наступлению ледникового периода. Причем обитатели суши, мелководья и верхнего слоя океана пострадают гораздо сильнее, нежели глубоководные жители, которых надежно защищают от ультрафиолета несколько десятков метров воды. Данные раскопок свидетельствуют, что 443 миллиона лет назад в позднем ордовике произошло нечто похожее.

Большинство специалистов с интересом, но и с изрядной долей скепсиса относятся к гамма-гипотезе, однако все согласны, что имеет смысл провести дополнительные исследования для ее проверки.

Двум независимым группам астрофизиков (из Алабамского университета в Хантсвилле и нескольких обсерваторий в Германии и Италии) с помощью телескопа Хаббла удалось получить четкие изображения далеких галактик и звезд. Это означает, что современные представления о квантовании гравитации, о структуре пространства и времени, а также множество основанных на них физических теорий, по всей видимости, подлежат пересмотру.

В начале прошлого века один из основоположников квантовой теории Макс Планк написал смелую статью. Взяв три фундаментальные физические константы — скорость света в вакууме, гравитационную постоянную и квантовую постоянную, носящую его имя, Планк вывел из них три элементарные размерности: длины (1,6*10–35 м), времени (5,3*10–44 с) и массы (2,2*10–8 кг). Впоследствии эти масштабы получили название Планковских. Считается, что на Планковских масштабах понятие о непрерывном пространстве и времени теряет смысл, а на энергиях, соответствующих Планковской массе, гравитационное взаимодействие объединяется с остальными тремя — электромагнитным, сильным и слабым.

За сто лет вместе с ростом авторитета Планка теоретики забыли о шаткости его гипотезы. Пользуясь тем, что Планковские масштабы лежат далеко за пределами экспериментальных возможностей, ученые выдвинули массу удивительных теорий — от гипотезы Большого взрыва, берущего начало на Планковских длинах, до целого зоопарка теорий квантовой гравитации и Великого объединения четырех взаимодействий. При этом некоторые следствия этих теорий подтвердились.

Теперь астрофизики предположили, что Планковские масштабы все же можно измерить. Поскольку интервал времени и отрезок длины можно определить только с точностью до Планковских промежутков, это ведет к малым неопределенностям в периоде и длине волны света, которые должны накапливаться по мере распространения света звезд и галактик и приводить к размытию их изображения. Ученые рассчитали эти искажения, но экспериментально их не обнаружили. С помощью орбитального телескопа Хаббла наблюдались звезды, удаленные на 42 миллиона световых лет, и галактики более чем в пяти миллиардах световых лет от Земли. Изображение при этом оставалось четким — это, в частности, говорит о том, что скорость света в вакууме постоянна с точностью, по крайней мере, тридцать два десятичных знака.

Конечно, новые данные пока не означают немедленных похорон гипотезы о Планковских масштабах. Последствия смены наших представлений о свойствах непрерывности пространства и времени столь значительны, что эксперименты будут многократно перепроверяться. Впрочем, теоретики нашли и несколько сносных объяснений неожиданным результатам наблюдений. Но главное — маленькое зерно больших сомнений уже посеяно.

Плутон, самая далекая планета Солнечной системы, преподнесла астрономам сюрприз: как свидетельствуют результаты наблюдений, несмотря на то что Плутон сейчас удаляется от Солнца, атмосфера его не только не сократилась, как ожидалось, но даже несколько «подросла». Такой вывод сделали сразу две независимые группы исследователей (из Франции и США), опубликовавшие отчеты в журнале Nature.

В 1988 году, наблюдая за тем, как диск планеты затмил звезду, астрономы сумели определить примерную плотность и состав газовой оболочки Плутона: она в миллион раз более разрежена, чем земная, и состоит в основном из молекулярного азота, испаряющегося из ледяного покрова под воздействием солнечной радиации. Пройдя точку максимального сближения с Солнцем в 1989 году, Плутон начал удаляться от светила, но ожидания ученых, предполагавших, что часть атмосферы конденсируется обратно на поверхность планеты, не подтвердились. Проанализировав данные о яркости двух звезд, затмевавшихся Плутоном летом прошлого года, астрономы пришли к выводу, что плотность и размеры плутонианской атмосферы несколько увеличились, а температура поверхности возросла примерно на один градус.

Объяснения этому феномену пока нет. Как предполагают ученые, возможно, все дело в так называемом температурном лаге — временной задержке между максимальным сближением Плутона с Солнцем и наступлением на планете самого теплого времени года (такой эффект наблюдается, и на Земле). Возможно также, что, вращаясь вокруг своей оси, Плутон подставил солнечным лучам недоступные для них ранее массивы льда, начавшие интенсивно испаряться. Так или иначе, выяснить, что на самом деле происходит с Плутоном, ученые смогут не раньше 2015 года. На это время запланировано прибытие к планете автоматического зонда New Horizons, который специалисты NASA готовят к запуску в 2006 году.

Смелую гипотезу высказал химик из Лидского университета Том Маклейш (Tom McLeish) на очередном заседании Британской ассоциации развития науки в Салфорде. По его мнению, магнитные силовые линии внутри плазмы нашего солнца могут быть похожи на спутанный клубок сахарной ваты.

Специалисты пока не могут как следует объяснить, отчего на солнце то там, то здесь возникают пятна и почему наше светило имеет одиннадцатилетний цикл активности. А от капризов звезды так много зависит на бренной земле — от нашего самочувствия и сюрпризов погоды до прохождения радиосигналов.

Заряженные частицы плазмы обычно путешествуют вдоль магнитных силовых линий, соединяющих два полюса любого магнита. Если предположить, что внутри солнца магнитные линии перепутаны подобно полимерным цепочкам, которыми давно занимается Том, то можно многое объяснить. Например, становится ясно почему солнце не вращается подобно гигантскому жидкому шару, отчего на солнце возникают пятна, бури и определенная периодичность активности. Именно так проявляют себя компьютерные модели поведения полимеров, что с удивлением обнаружил ученый, сравнив свои расчеты с активностью светила.

Астрофизики весьма скептически отнеслись к новой гипотезе. Да и кому понравится, если кто-то со стороны грубо влезет в твой заботливо возделываемый многие годы теоретический огород. Поживем — увидим. Даже самые необычные гипотезы порой, хотя и крайне редко, но подтверждаются.

Учёные сообщают, что с магнитным полем Земли последним временем происходят необъяснимые вещи. Некоторые специалисты склонны полагать, что наблюдаемые явления – не что иное, как первые признаки того, что магнитное поле планеты собирается сменить полярность – север станет югом, и наоборот. Так что те, кто очень хотел на юг, могут не торопиться. Как говориться, «если гора не идёт к Магомету…», в общем, необходимо подождать, и юг сам «придёт» к нам.

Помните школьный курс физики? Линейные магниты – железные полоски, окрашенные в два цвета – один конец, синий, условно называемый северным и указывающий на север, а другой, красный – соответственно, на юг. Земля – колоссальный «шаровой» магнит. С известной условностью магнитное поле Земли равноценно магнитному полю линейного магнита, ось которого наклонена к оси вращения Земли под углом 12 градусов. Однако, ясное дело, в действительности любой, даже весьма продуманной модели магнитного поля очень далеко до своего естественного варианта. По нынешним представлениям, причиной возникновения магнитного поля является движение расплавленного железного ядра планеты. Исходная «картина» модифицируется под воздействием факторов космического (Земля постоянно «обдувается» «солнечным ветром» – потоком выброшенных Солнцем частиц различной природы) и земного характера (отложения магнитных пород). Любопытно, что сама условная ось магнитного поля не проходит через центр Земли, а смещена по отношению к нему на 400 км (в сторону Тихого океана). Точки, в которых магнитная ось пересекает земную поверхность, называются геомагнитными полюсами.

Как показала практика, собственно сами теоретические магнитные полюсы Земли не совсем совпадают с её реальными магнитными полюсами. Последние определяются как точки, в которых стрелка компаса занимает вертикальное положение. Один из них находится в Канадском архипелаге, противоположный – в Антарктиде.

Именно их поведение на протяжении последних лет привлекает особое внимание учёных.

В 1904 году, проделав измерения, Роалд Амундсен (Roald Amundsen) на своих картах отметил северный магнитный полюс практически в той же точке, где ранее в 1831 его определил британский исследователь Джон Росс (John Ross). С тех времен магнитный полюс медленно «дрейфовал» на север. Перемещался медленно, пока, примерно 30 лет назад его поведение не изменилось.

По словам Лэрри Ньювита (Larry Newitt), исследователя канадской лаборатории Geolab, который проводит регулярные замеры местоположения северного магнитного полюса Земли, «Длительное время полюс медленно двигался на север. Однако потом его перемещение стало намного интенсивней. Сейчас он двигается на север, от Канады в сторону Сибири, со скоростью, вчетверо большей, чем раньше…Он скачет день ото дня, из года в год, а мы преследуем его по льду…»

Причин наблюдаемого явления может быть по крайней мере две. Одна из них – колебания того самого «солнечного ветра», который воздействует на магнитосферу планеты. Однако такие воздействия, как правило, происходят в относительно небольшом временном масштабе. Причину более постоянных и длительных изменений следует искать «под ногами».

Кроме упомянутого «дрейфа» магнитных полюсов учёные отмечают ещё одно немаловажное явление: магнитное поле планеты слабеет, теряет силу, по крайней мере, на 5 % за каждое столетие. Некоторые специалисты склонны полагать, что наблюдаемое явление является началом «переполюсовки» – когда магнитное поле постепенно слабнет, а спустя некоторое время опять усиливается, однако уже с «реверсией» полюсов.

Исследование древних отложений магнитных пород позволяют судить о поведении геомагнитного поля в прошлом. Так, например, частицы магнетитовых пород, образовавшиеся в процессе выветривания, переносятся реками в океан, где оседают, образуя метаморфические отложения. Благодаря магнитным свойствам, они, словно крошечные магниты, ориентируются вдоль магнитных меридианов (как металлические ошурки на бумаге, покрывающей постоянный магнит). Аналогичные данные можно получить также, исследуя застывшие лавовые потоки и даже древнюю керамику.

Так вот, проведённые исследования свидетельствуют о том, что явление «реверсии» полюсов имело место уже неоднократно, и происходит, по некоторым данным, с периодом около 250 000 лет. Однако с прошлого такого «переворота» прошло уже около 750 000 лет, так что очередной уже однозначно давно затягивается.

Магнитные измерения, проведенные на поверхности, показали, что участок земного ядра под Южной Африкой имеет полярность, противоположную остальной части магнитного поля ядра. Этот участок может увеличиваться, и, в конечном счете, инициировать реверсию полюсов, а может и, наоборот, «рассосаться».

Так или иначе, но учитывать возможность того, что земные полюса перевернуться, в своих планах на ближайшие несколько лет я бы не рекомендовал. Дело в том, что явления такого характера измеряются не десятками, и не сотнями лет, и практически полное ослабление магнитного поля, даже если к тому идётся, случится, по некоторым оценкам, через добрые 2 тысячи лет.

Напоследок следует отметить одну немаловажную особенность «переполюсовки» планеты. Судя по ископаемым остаткам животных и растений, предыдущие смены полюсов сопровождались резкими скачками в эволюции биосферы – исчезали одни виды организмов, появлялись совсем другие. Мы живем, «прикрытые» магнитосферой и радиационными полюсами Земли. Когда напряженность магнитного поля значительна, магнитосфера становится ловушкой для солнечных корпускул и частиц. Наоборот, во время инверсии, космическая радиация беспрепятственно достигает Земли, что, вероятно, может значительно повышать количество мутаций или повреждать генетический аппарат, ведя к вырождению.

Рентгеновская космическая обсерватория «Чандра» (Chandra) позволила рассмотреть ужасающую, но по-своему прекрасную сцену суицида молодой звезды HD 192163, расположенной от нас на расстоянии 4 700 световых лет в созвездии Лебедя, — астрономы на снимках отчетливо видят первые признаки назревающего звездного кошмара.

Звезда, обозначаемая как HD 192163, является чрезвычайно массивной и подобно всем таким тяжеловесам обречена на короткую, но яркую жизнь. Она относится к известному, но редкому типу звезд Вольфа-Райе (Wolf-Rayet), поэтому имеет другое, альтернативное обозначение WR 136. Спустя всего лишь 4,5 млн лет после своего рождения (что составляет только одну тысячную от текущего возраста нашего Солнца) она уже на полных парах мчится в небытие — к взрыву сверхновой, который ожидается приблизительно через 100 тысяч лет. На короткое время эта вспышка затмит все окружающие звезды, а в результате всего этого от былого гиганта останется лишь жалкий огрызок, который, сжавшись, обратится в нейтронную звезду или даже в черную дыру.

Сама звезда-тяжеловес, впрочем, не попала на фото и находится за кадром — она правее и ниже. А это совмещение рентгеновского (синий цвет) и оптического (красный и зеленый) изображений позволяет ясно различить драматические детали происходящего в левой верхней части туманности Полумесяца (NGC 6888), гигантского газового кокона, созданного мощными звездными ветрами, дующими от HD 192163 (полумесяц, впрочем, сама туманность не очень-то напоминает, скорее, какая-то фасолина). Туманность NGC 6888 довольно обширна — поперечник ее составляет 25 световых лет — и занимает на небе четверть диаметра Луны. Однако она слишком тусклая, чтобы ее можно было разглядеть невооруженным глазом, нужен телескоп.

Первоначально звезда сильно разбухла и превратилась в красный гигант, а большая часть ее массы была унесена звездным ветром со скоростью порядка 20 000 миль в час (30 тысяч км/ч, красный цвет), при этом каждые 10 тысяч лет терялась масса, равная массе нашего Солнца. Спустя всего лишь 200 тысяч лет (единый миг с точки зрения нормальной звезды) интенсивная радиация от обнажившихся раскаленных внутренних слоев начала изгонять газ со скоростью уже свыше 3 млн миль в час (5 млн км/ч). Стремительные ветры из газа и заряженных частиц от внутренних слоев нагнали более ранний и не столь быстрый звездный ветер и столкнулись с ним, чтобы создать плотный кокон вокруг HD 192163. Мощь столкновения создала две ударные волны: первая двинулась за пределы плотной оболочки и образовала своеобразную волокнистую структуру (видимую в зеленых тонах), а вторая двинулась внутрь, в результате чего возник газовый пузырь с температурой в миллион градусов, испускающий высокоэнергичные рентгеновские лучи (синий цвет). Самое яркое рентгеновское излучение вблизи самой плотной части сжатой газовой оболочки при этом показывает местонахождение самого горячего газа.

Туманность Полумесяца фотографировалась также 0,9-метровым телескопом на горе Китт-Пик в Аризоне, который принадлежит американскому Национальному научному обществу, и космическим телескопом «Хаббл» (Hubble). Новое изображение от «Чандры» поможет исследователям уточнить массу, энергию и состав газовой оболочки вокруг этой предновой звезды. Более детально изучая процессы, происходящие в пространстве возле таких звезд, можно в свою очередь точнее интерпретировать наблюдения вспышек сверхновых и их останков.

Источники:
The Crescent Nebula (NGC 6888): Live Fast, Blow Hard and Die Young — Chandra X-ray Observatory

First Sign of Impending Stellar Catastrophe — Space.com

Spectacular star caught mid-explosion — ABC Science Online

Ссылка:
Туманность „’Полумесяц’“ и саморазрушающаяся звезда — Scientific.ru

(не менее впечатляющее фото того же объекта, полученное «Хабблом»)

http://www.scientific.ru/hubble/0023.html

Суть изображенного на снимке состоит в следующем. Звезда, породившая туманность, примерно 250 тысяч лет назад была красным сверхгигантом с массой в несколько десятков раз больше солнечной. Затем сверхгигант сбросил оболочку и превратился в очень редкую и короткоживущую звезду Вольфа-Райе, которая сейчас находится в центре туманности. Эти звезды чрезвычайно горячи и испускают бурный звездный ветер со скоростью около 2000 км/с, в который уходит одна масса Солнца за 10 000 лет.

То, что видно на снимке, является ударной волной от столкновения звездного ветра с рассеявшейся оболочкой былого сверхгиганта. Значительная часть этой оболочки находится вне ударной волны и не видна на снимке. Сама ударная волна предстает на снимке в голубом цвете (использован искусственный цвет: горячо — голубой, красный — прохладнее). Из-за неустойчивостей газ за ударной волной разбивается на комки и волокна.

Вскоре, когда ударная волна выйдет за пределы бывшей оболочки звезды, туманность потускнеет. Однако, тоже скоро, звезда окончит свой век взрывом сверхновой и туманность вновь загорится от новой, куда более сильной ударной волны.

Туманность находится в созвездии Лебедя в 4700 световых годах. Она довольно велика — 25 световых лет длиной и занимает на небе четверть диаметра Луны. Правда, она слишком тускла, чтобы быть видимой невооруженным глазом.

NASA, Brian D. Moore, Jeff Hester, Paul Scowen (Arizona State University), Reginald Dufour (Rice University).

Первая детальная 3D-карта области космического пространства, окружающего нашу Солнечную систему (размером примерно в 1 тыс световых лет), показывает, что мы находимся посреди большой «норы» или полости, вырезанной в диске Галактики. Самая близкая «стена» находится на расстоянии в 175-190 световых лет от Земли в направлении на центр Млечного пути.

Исследователи представили результаты на прошлой неделе на встрече Американского астрономического общества (American Astronomical Society). Карта построена на основе новых данных от пяти наземных телескопов. Выходит, что преобладающий ныне в среде астрономов взгляд на физические свойства наших космических окрестностей нуждается в серьезном пересмотре. Согласно установившейся традиции считалось, что Солнечная система «сидит» в газовом (водородном) «пузыре» с температурой порядка миллиона градусов (его плотность в 100-1000 раз меньше, чем средняя плотность газа в Галактике), который в свою очередь окружен более холодным и более «плотным» газом (понятно, что по человеческим понятиям этот газ тоже очень сильно разрежен). Согласно же новым наблюдениям, Солнце пребывает в том, что может быть более точно описано как трубка или дымоход из газа малой плотности, который обладает подобной губке сетью полостей и туннелей, связывающих его с другими имеющими малую плотность карманами вне плотной газовой стены. Эти «маленькие бухты» и магистрали, как считают Барри Велш (Barry Welsh) из Научной лаборатории космического пространства Калифорнийского университета в Беркли (UC Berkeley’s Space Sciences Laboratory) и его коллеги из Франции, скорее всего, были «пробиты» некой взорвавшейся 1-2 млн лет назад звездой (другие варианты: интенсивные звездные ветры приблизительно от 10 горячих звезд, мощный взрыв гамма-излучения или даже большая звезда, прошедшая через эту область).

Непосредственно холодный нейтральный водород «рассмотреть» нельзя, поскольку его плотность в 10 с лишним раз ниже того, что способны фиксировать радиотелескопы, однако ученые искали «идентификатор» объекта своих исследований — холодный нейтральный натрий, который находят всюду, где есть холодный плотный водород.

Этот новый взгляд на окрестности Солнечной системы хорошо согласуется с моделью Млечного пути, предложенной почти 30 лет назад Доном Коксом (Don Cox) и Барри Смитом (Barry Smith) из Университета Висконсина (University of Wisconsin), в которой взрывы новых звезд создают связанные между собой туннели горячего газа в пространстве между звездами повсюду в Галактике. Галактические «дымоходы» были найдены и в других галактиках, они, как считается, являются ответственными за своеобразный «дренаж» продуктов сверхновых — горячего ионизированного газа — в галактические ореолы. Были описаны как «галактические фонтаны» такого рода, так и падающий назад на галактический диск «галактический дождь».

В дальнейшем эта группа астрономов надеется более подробно изучить движение атомов, составляющих «плотную» газовую оболочку (например, с помощью недавно запущенных научно-исследовательских спутников NASA).

”Скоро мы доподлинно узнаем, приближается ли к нам газовая стена, которая окружает нашу локальную «пещеру», сжимая при этом наше локальное межзвездное пространство, или отодвигается от нас так, что локальная дыра становится больше, — говорит Велш. — Любой из этих сценариев завораживает. Если стена приближается к нам, это означает, что отдаленный взрыв толкает ее к нам. Если все это расширяется от Солнца, то можно будет говорить о том, что взрыв новой звезды имел место приблизительно миллион лет назад и произошел относительно близко».

Вся эта масштабная картина как-то живо напоминает начало классического рассказа Пелевина «СССР Тайшоу Чжуань», казавшееся когда-то лишь красивым литературно-философским изыском: «Как известно, наша Вселенная находится в чайнике некоего Люй Дун-Биня, продающего всякую мелочь на базаре в Чаньани…»

На иллюстрации: Распределение холодного и плотного межзвездного газа, окружающего нашу локальную полость в диске Галактики. Белый цвет обозначает области чрезвычайно низкой газовой плотности (которые, вероятно, заполнены горячим ионизированным газом), тогда как темные пятна отображают места, где происходят процессы конденсации холодного и плотного газа. Локальная полость окружена множеством зон конденсации, однако эта «стена» «проломана» в нескольких местах «межзвездными туннелями» низкой плотности, которые связывают локальную полость с другими близлежащими пузырчатыми полостями вроде Плеяд и GSH 238+00+09.

С сайта www.berkeley.edu

Источники:
3-D map of local interstellar space shows sun lies in middle of hole piercing galactic plane — UC Berkeley — NewsCenter

New Observations Revise View of Solar Neighborhood — Scientific American

На одном из крупнейших и самых детальных изображений из когда-либо полученных астрономами запечатлена имеющая форму катушки Спиральная Туманность (иначе говоря, Туманность Улитки, NGG 7293).

Составная картинка получена на основе данных Космического телескопа «Хаббл» (Hubble), объединенных с широкоугольным видом от Мозаичной Камеры (Mosaic Camera) на 0,9-метровом телескопе американской Национальной обсерватории, установленном на горе Китт-Пик в 70 км от Тусона (штат Аризона). Астрономы из Научного института космических телескопов (Space Telescope Science Institute) собрали всю эту «мозаику» и при этом умудрились обойтись без швов. В результате проявилась интереснейшая «сетка» волокнистых «велосипедных спиц» — характерные особенности внутри красочной красно-синей «газовой конфорки», которая на самом деле представляет собой ближайшую к нам планетарную туманность.

Поскольку туманность расположена совсем близко от Земли (по космическим меркам) — на расстоянии в 650 световых лет — и представляет собой огромное кольцо диаметром почти в 3 световых года (это три четверти расстояния до ближайшей к нам звезды, Проксимы Центавра), на земном небе она занимает несравнимое с другими туманностями место — ее видимый диаметр составляет почти половину размера полной луны (четверть градуса). Именно поэтому Спиральная Туманность — популярнейшая цель для астрономов-любителей, в бинокль она выглядит как призрачное зеленоватое облако в созвездии Водолея. Большие любительские телескопы помогут удостовериться в том, что структура туманности — именно кольцевая, но только крупнейшие наземные телескопы позволяют разглядеть радиальные полосы на ней. После тщательного анализа астрономы заключили, что туманность в действительности представляет из себя не пузырь, а исполинскую трубу, которая обращена своим «горлышком» почти точно на Землю. Новый портрет предлагает вызывающий головокружение взгляд вниз, в ее нутро, которое фактически представляет собой туннель из пылающих газов в триллион миль длиной. Яркие цвета соответствуют разогретому кислороду (синий) и водороду и азоту (красный). Лес из тысяч подобных кометам нитей, выложенных по внутреннему краю туманности, указывает путь к центральной звезде, которая является на самом деле необычным маленьким, но при этом плотным и супергорячим белым карликом. Наземные телескопы видели эти кометоподобные нити в течение многих десятилетий, но никогда прежде их не удавалось разглядеть в таких деталях.

Планетарные туманности, подобные Спиральной, рождаются на последней стадии жизни звезды из обильных потоков газов, убегающих от затухающей «старушки». Планетарные туманности на самом деле не имеют никакого отношения к планетам, а получили свое название во времена слабых телескопов, потому что напоминали тогда астрономам планетные диски.

История появления этой фотографии необычна. 19 ноября 2002 года «Хаббл», время которого расписано буквально по минутам, стал недоступен из-за космического шторма: Земля проходила метеорный поток Леониды, и было решено для защиты аппарата, особенно его сверхточного зеркала, развернуться на полдня «хвостом» к потоку. Любители внизу праздновали своеобразный День Астрономии и восхищались красочным небесным фейерверком, а космический телескоп, не защищенный земной атмосферой, был вынужден взять выходной. Тут-то и подвернулась Спиральная Туманность, которая находилась почти точно в противоположном направлении к метеорному потоку, так что «Хаббл» использовал «глухие» девять витков, пока пережидал шторм, чтобы «нащелкать» туманность. Чтобы захватить всю «протяженную» Улитку, «Хаббл» должен был сделать девять отдельных снимков.

Источники:
Iridescent Glory of Nearby Planetary Nebula Showcased on Astronomy Day — Hubble Site — News Center

Hubble Celebrates Astronomy Day — Astronomy Magazine

Похожее на вид поверхности озера, которую колеблет слабый ветерок и освещают подводные огни, изображение Туманности --- (Egg Nebula), полученное «Хабблом» (Hubble), предлагает астрономам особый взгляд на обычно невидимые частицы пыли, пеленающие стареющую звезду. Эти слои пыли, простирающиеся более чем на 0,1 светового года от звезды, имеют структуру вроде слоев луковицы или матрешки, что и дает в результате эти концентрические кольца. Наиболее широкая лента пыли, пересекающая картинку почти вертикально, преграждает свет от центральной звезды. Двойные лучи света, радиально отходящие от скрытой звезды и прорезающие черную как смоль пыль, напоминают яркий прожектор, подсвечивающий частицы в задымленной или пыльной комнате.

Искусственные радужные цвета в этом изображении используются, чтобы ясно показать, каким именно образом свет от звезды отражается от частиц пыли (размерами, сравнимыми с размерами частиц дыма), а затем отправляется к Земле.

Пыль в нашей земной атмосфере отражает солнечный свет таким образом, что нас достигают преимущественно световые волны, поляризованные определенным образом (колебания только в одном определенном выделенном направлении). Это также верно для отражений от воды или шоссе. Поляризационные солнечные очки используют этот эффект, чтобы погасить все «паразитные» отражения — кроме тех, которые соответствуют собственной поляризации материала поляроида. Это можно сравнить с листом бумаги, который пропихивают под дверью. Бумага должна быть параллельна полу, чтобы пройти в эту щель.

Специализированная камера «Хаббла» Advanced Camera for Surveys имеет поляроиды, принимающие только тот свет, «колебания» которого происходят под определенными отобранными углами. При составлении этого результирующего изображения свет от одного из поляроидов был окрашен красным (он пропустил лучи от приблизительно одной трети туманности). Другой поляроид принимал свет, отраженный от той же туманности, но имеющий другую поляризацию. Этот свет был условно окрашен синим. Свет от оставшейся трети туманности — от третьего поляроида — окрашен зеленым. Некоторые из внутренних областей туманности кажутся белесыми, потому что пыль там наболее плотна и свет рассеивается многократно в самых произвольных направлениях, прежде чем достичь наших приборов. (По аналогии с этим можно заметить, что поляризационные солнечные очки менее эффективны, если небо очень пыльно).

Изучая поляризованный свет от Туманности ---, ученые могут очень многое сказать о физических свойствах материала, ответственного за рассеивание, а также определить точное местонахождение центральной (скрытой от нас) звезды. «Тонкая» пыль — это, в основном, углерод, порожденный ядерным синтезом в центральной части звезды, а затем изгнанный в космос в момент, когда звезда теряла вещество. Такие частицы пыли — важный компонент для строительства пыльных дисков вокруг будущих генераций молодых звезд, и, возможно, в конечном счете они послужат материалом для формирующихся вокруг этих звезд новых планет.

Туманность ---, обозначаемая как CRL2688 (предлагается не путать с туманностью Тухлое --- из созвездия Кормы!) расположена в 3 тыс световых лет от нас в созвездии Лебедя и является молодой планетарной туманностью. Несколько сотен лет назад центральная звезда в CRL2688 была красным гигантом. А это «радужное» изображение было получено Advanced Camera for Surveys «Хаббла» в сентябре и октябре 2002 года.

Источник:
Rainbow Image of a Dusty Star — HubbleSite — NewsCenter

На этой выразительной фотографии, полученной с помощью космического телескопа «Хаббл» (Hubble), его так называемой Широкоугольной планетарной камерой (Wide Field Planetary Camera 2 — WFPC2), работающей в видимом диапазоне, запечатлена пыльная спиральная галактика, которая, вращаясь, проходит через другую большую яркую галактику NGC 1275.

Видны следы спиральной структуры наряду с впечатляющими пылевыми зонами и яркими синими вкраплениями, которые соответствуют областям активного звездообразования. Детальные наблюдения NGC 1275 показали, что пылевой материал принадлежит спиральной системе, наблюдаемой на переднем плане в этакой весьма эффектной «перспективе». Вторая галактика, лежащая позади первой, является фактически эллиптическим гигантом со специфической слабой спиральной структурой вблизи ядра (речь на самом деле идет об одном из восьми классических представителей так называемых сейфертовских галактик — это класс галактик с яркими звездообразными ядрами и сильными широкими линиями излучения в их спектрах, о которых сообщил американский астроном Карл Сейферт в 1943 году). Эти галактики, как полагают, в момент наблюдения сталкиваются со скоростью более 6 млн миль в час (около 10 млн км/ч).

NGC 1275 находится от нас на расстоянии примерно 235 млн световых лет (72 мегапарсека) в созвездии Персея. Изображение охватывает 0,8 аркминут, что соответствует 57 тыс световых лет. «Вложенная» в центр большого скопления галактик, известного как звездное скопление Персея (иногда называется Персей A), она, как известно, испускает мощный поток рентгеновского и радиоизлучения. Столкновение галактик заставляет газ и пыль образовывать вихри в центре объекта. Рентгеновское и радиоизлучение с большой вероятностью указывают на наличие черной дыры в ядре этой яркой галактики.

В то время как темный пылевой материал обрушивается внутрь образовавшейся новоявленной системы, NGC 1275 демонстрирует причудливые волокнистые структуры на больших расстояниях от захваченного изображения. Это является типичной особенностью ярких галактик скопления. Дополнительное наблюдаемое свидетельство интенсивных взаимодействий, по крайней мере, между двумя галактиками (и, возможно, еще несколькими более мелкими галактиками) включает формирование новых звезд и больших звездообразных скоплений. Несмотря на то, что по форме они напоминают старые шаровидные скопления нашего Млечного пути, скопления NGC 1275 на самом деле намного моложе, причем каждое содержит от 100 тыс до 1 млн звезд.

Источники:
Freewheeling Galaxies Collide in a Blaze of Star Birth — HubbleSite — NewsCenter

A Dark River Runs Through It — Astronomy Magazine

Когда в январе прошлого года произошло «извержение» ничем до того не примечательного объекта V838 в созвездии Единорога, то на какое-то время он стал самой яркой звездой во всем Млечном пути (мощность излучения в 600 тыс раз превысила солнечную). Говард Бонд (Howard Bond) из Научного института космических телескопов (Space Telescope Science Institute) штата Мэриленд и астрономы США, Канарских островов и Италии воспользовались орбитальным телескопом «Хаббл» (Hubble) для того, чтобы тщательно изучить картину происшедшего и, в частности, определить расстояние от Земли до V838 (выяснилось, что оно составляет около 20 тыс световых лет).

В тот момент, когда произошло это знаменательное событие с V838, никто из астрономов не сомневался в том, что они имеют дело с классической nova. При взрывах новых и сверхновых звезд огромное количество звездного вещества извергается в окружающее космическое пространство (типичная нова — это «нормальная» звезда, которая сбрасывает водород на компактную звезду-компаньона — белый карлик; эти скопления водорода спонтанно на нем взрываются (ядерный синтез), подобно колоссальной водородной бомбе). Однако оказалось, что эта звезда вовсе не сбрасывала свои внешние слои, да к тому же так и не выставила, как положено, всем напоказ свое горячее ядро. В отличие от обычной новы она просто очень сильно расширилась, чтобы оставаться при этом сравнительно «прохладным», но очень ярким сверхгигантом. Это небывалая метаморфоза бросает вызов укоренившимся за последнее время в астрофизике взглядам на эволюцию звезд. Получается, что среди звезд встречается по крайней мере еще один доселе невиданный тип вспышки, в результате которой звезда очень быстро расширяется до гигантских размеров, но не взрывается в обычном смысле этого слова. Таинственная V838 имеет нечто общее с классом очень непостоянных звезд, названных эруптивными (извергающимися) переменными (eruptive variables), которые способны внезапно и непредсказуемо увеличивать свою яркость.

Собственно, картинки действительно совершенно уникальны и по-своему красивы, хоть и могут вызвать «медицинские» ассоциации. Обратившись к источникам, указанным немного ниже, можно посмотреть и гораздо более наглядную анимацию сего процесса.

Осталось только пояснить, что поскольку свет от вспышки продолжает двигаться и отражаться от пыли, окружающей звезду, прежде чем отправиться к Земле, мы и видим такое своеобразное непрерывно увеличивающееся гало. То есть из-за этого дополнительного пути свет от пыли достигает нас только спустя месяцы после того, как мы видели саму вспышку — такое своеобразное «световое эхо» (light-echo). Область «светового эха» теперь уже в два раза превышает угловые размеры Юпитера на земном небе и продолжает расширяться. Подобное явление уже наблюдалось раньше, но это было задолго до запуска космических телескопов — в 1936 году, — и тогда изучить его в таких подробностях, естественно, не представлялось возможным.

Источники:
Hubble Watches Light from Mysterious Erupting Star Reverberate Through Space — Full press release text

Energetic star becomes a cool supergiant — PhysicsWeb

Hubble Chronicles Mysterious Outburst with „Eye-Popping“ Pictures — Space.com

Говард Бонд
Научный институт космических телескопов в Балтиморе

(О вспышке V838 в созвездии Единорога)

Мы имеем определенные трудности, пытаясь понять механизм этой вспышки, в результате которой звезда ведет себя не так, как это предсказывают существующие теории вспышек новых. Все это, впрочем, может быть лишь следствием редкой комбинации звездных свойств, которую мы не видели прежде.

Hubblesite.org

В настоящий момент мы можем только констатировать, что нам известны лишь два реальных источника, которые могли помочь звезде исторгнуть энергию в таких количествах и столь быстро: это либо гравитационная энергия, либо термоядерная. Причем определяющее участие в этом процессе гравитационной энергии, «отвечающей» обычно за звездные столкновения или слияние гравитационных масс, кажется маловероятным. Окружающая околозвёздная пыль свидетельствует о том, что V838 Единорога ранее уже взрывалась, а звездное взаимодействие такого рода обычно бывает однократным. Мы скорее можем предположить, что энергия была выделена через ядерный синтез, но при помощи какого-то механизма, с которым мы прежде не сталкивались.

PhysicsWeb